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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE AGRONOMIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS
DIRACY BETÂNIA CAVALCANTE LEMOS LACERDA
ESTABILIDADE E QUALIDADE DO FARELO DE ARROZ SOB DIFERENTES TRATAMENTOS E APLICAÇÃO DO
PRODUTO EXTRUSADO EM BISCOITO
Goiânia 2008
DIRACY BETÂNIA CAVALCANTE LEMOS LACERDA
ESTABILIDADE E QUALIDADE DO FARELO DE ARROZ SOB DIFERENTES TRATAMENTOS E APLICAÇÃO DO
PRODUTO EXTRUSADO EM BISCOITO
Dissertação apresentada à coordenação do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos da Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Goiás, como exigência para obtenção do título de Mestre. Orientador: Prof. Dr. Manoel Soares Soares Júnior. Co-orientadora: Drª Priscila Zaczuk Bassinello.
Goiânia 2008
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho à minha família, ao meu querido esposo,
e ao professor Manoel.
AGRADECIMENTOS
Agradeço, em primeiro lugar, a Deus.
Aos meus pais pelo amor e apoio em todos os anos da minha vida.
Ao meu esposo pelo amor, carinho e companheirismo em todos estes felizes anos de convivência.
Aos meus irmãos, Júnior e Yuri, por estarem sempre presentes na minha vida.
Ao querido professor Manoel Soares Soares Júnior, pela amizade e valiosos ensinamentos,
orientação, incentivo, paciência, confiança, ajuda, compreensão e disponibilidade.
À Priscila Zaczuk Bassinello pela amizade, apoio, confiança e compreensão.
À Beatriz Siqueira Santos, pela amizade e ajuda no desenvolvimento deste trabalho, à Indiara Bastos e Grazyella Fernandes.
À Selma, pelos valiosos ensinamentos, Daniel pela ajuda, simpatia e disponibilidade, e
demais funcionários do Laboratório de Tecnologia e Análise de Alimentos da Embrapa Arroz e Feijão, Renilda, Edmar, Suely e Luís, pelo carinho, amizade, apoio e pelos os bons
momentos que passamos juntos.
À pesquisadora Valácia Lemes pela ajuda, disponibilidade e simpatia.
Ao pesquisador Jaison Oliveira pelo auxílio nas análises estatísticas.
À professora Raquel Hidalgo.
Às queridas amigas Fabíola e Maíza, pelo inestimável incentivo, apoio e companheirismo, e a Aline, Grazielle, Lydia e Ana Carolina pelos excelentes momentos de convivência.
Às amigas, Candice, Gisele e Luciana pelo grandioso auxílio e incentivo na redação desta
dissertação, ao Newton pela compreensão e a Ana Karolina, Ana Rita e Aníbal.
Aos meus amigos que direta ou indiretamente me ajudaram durante todo o trabalho.
Aos meus avós, tios, sogros, primos e cunhados pelo apoio, torcida, compreensão e amizade.
Ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos da UFG pela oportunidade.
Aos meus queridos professores por todos os ensinamentos a mim transmitidos.
À Embrapa Arroz e Feijão pelo apoio na fase laboratorial deste trabalho.
À Indústria Arroz Cristal e à Cerealista Medeiros pela doação do farelo de arroz.
À Cicopal, especialmente ao funcionário Lindomar, pelo apoio.
Aos funcionários da Embrapa Arroz e Feijão e do departamento de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, especialmente a Cleonice Borges, pela prestatividade e
simpatia.
À Capes, pela concessão da bolsa de estudos.
EPÍGRAFE
“H á m áquinas de felicidade dispendiosa,
que funcionam com enorm e desperdício,
e há outras econôm icas, que, com as m igalhas
da sorte, criam alegria para um a existência inteira .”
Joaquim Nabuco
RESUMO
O farelo de arroz, subproduto resultante do beneficiamento para obtenção do arroz polido,
corresponde a 8% do arroz em casca, sendo utilizado principalmente na ração animal e como
fertilizante. O maior problema relacionado à utilização do farelo é a rancificação iniciada logo
após sua obtenção. Este trabalho objetivou avaliar a estabilidade à rancidez dos farelos de
arroz cru (FAC), extrusado (FAE) e obtido após parboilização do arroz (FAP) quando
armazenados em sacos de polietileno à temperatura ambiente por 180 dias, bem como
caracterizar estes farelos e cookies formulados com FAE. As análises físico-químicas,
microbiológicas e de estabilidade (atividade de lipase, rancidez hidrolítica e índice de
peróxidos) foram realizadas nos farelos de arroz da cultivar Primavera (doados pela indústria
beneficiadora) e nos biscoitos elaborados por delineamento inteiramente casualizado, com um
controle e quatro tratamentos (12,5%, 25%, 37,5% e 50% de FAE). As análises foram
realizadas conforme métodos validados. O FAP apresentou maior teor de proteínas (17,17 g
100 g-1), lipídios (36,03 g 100 g-1), fibra alimentar (34,06 g 100 g-1), cálcio (99,45 mg 100 g-
1), zinco (15,58 mg 100 g-1), cobre (1,45 g 100 g-1) e manganês (17,81 g 100 g-1) e menor teor
de carboidratos (5,73 g 100 g-1), cinzas (7,01 g 100 g-1) e ferro (6,83 mg 100 g-1). A atividade
de lipase e a rancidez hidrolítica durante o armazenamento foram maiores no FAC, enquanto
que o índice de peróxidos foi menor. Os biscoitos elaborados foram bem aceitos, não
apresentando diferenças significativas quanto a aparência, textura e sabor. O biscoito
elaborado com 50% de FAE apresentou conteúdo maior de proteínas (18,9%), fibra alimentar
(213,3%) e cinzas (59,1%) que o controle, sendo que uma porção de 40 g fornece mais que
10% da recomendação diária de magnésio, fósforo e cobre. Os biscoitos apresentaram padrões
microbiológicos aceitáveis conforme legislação brasileira. A extrusão e a parboilização são
eficientes para prevenir a formação de ácidos graxos livres nos FAE e FAP embalados em
filme plástico permeável ao oxigênio e armazenados à temperatura ambiente, entretanto,
promovem maior formação de peróxidos nestes farelos. Biscoitos com 50% de FAE possuem
melhor qualidade nutricional que os biscoitos sem farelo.
Palavras-chave: Oryza sativa L., subproduto, extrusão, parboilização, rancidez,
desenvolvimento de produto
ABSTRACT
Rice bran is a by product of the rice milling process. It corresponds to 8% of the total rice
grain and is used as feed and fertilizer mainly. The major problem related to its use in human
nutrition is the rancification process starting soon after its extraction. The objective of this
work was to evaluate the stability of raw rice bran (RRB), extruded rice bran (ERB) and rice
bran obtained after parboilization (RBP) when stored at room temperature for 180 days in
polyethylene bags as well as to characterize them and the cookies formulated with ERB.
Physicochemical, microbiological and stability tests (lipase activity, hydrolytic rancidity and
peroxide index) were performed on rice bran from cultivar Primavera (donated by benefited
industry) and on the prepared cookies with ERB using a completely randomized design, with
a control and four treatments (12.5%, 25%, 37.5% and 50% of ERB). All tests were
performed according to standard methodologies. PRB presented the highest contents of
protein (17.7 g 100 g-1), lipid (36.03 g 100 g-1), dietary fibers (34.06 g 100 g-1), calcium
(99.45 mg 100g-1), zinc (15.58 g 100 g-1), copper (1.45 g 100 g-1) and manganese (17.81 g
100 g-1) and the lowest contents of carbohydrates (5,73 g 100 g-1), ashes (7.01 g 100 g-1) and
iron (6.83 mg 100 g-1). Lipase activity and hydrolytic rancidity were higher in NRB during
the storage period but the peroxidase index was lower. Cookies were well accepted and did
not show any significant diference regarding appearance, texture and flavor. Cookies with
50% of ERB had higher contents of protein (18.9%), dietary fiber (213.3%) and ashes
(59.1%) than the control. Forty grams of that formulation supplies more than 10% of daily
recommended intakes of magnesium, phosphorus and copper. Cookies also presented
acceptable microbiological standards according to Brazilian legislation. Extrusion and
parboilization are efficient methods to prevent free fatty acid formation in ERB and PRB,
placed in plastic films permeable to oxygen and stored at room temperature, but they
contributed to higher concentrations of peroxides in those rice bran. Cookies with 50% ERB
had a better nutritional quality than those without rice bran.
Key words: Oryza sativa L., by product, extrusion, parboilization, rancidity, product
development.
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Quantidades de farelo de arroz extrusado, farinha de trigo e fécula de mandioca utilizados na formulação dos biscoitos tipo cookie......................... 36
Tabela 2. Médias seguidas dos desvios-padrão e coeficientes de variação dos componentes físico- químicos e valor energético total dos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado .......................................................................... 41
Tabela 3. Médias seguidas dos desvios-padrão e coeficientes de variação de alguns minerais presentes nos farelos de arroz cru, extrusado e obtido após parboilização.................................................................................................... 47
Tabela 4. Média seguida do desvio-padrão e coeficiente de variação das unidades formadoras de colônias de fungos nos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado...................................................................................................... 51
Tabela 5. Avaliação microbiológica dos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado. 52
Tabela 6. Média seguida pelo desvio-padrão e coeficiente de variação da atividade de lipase nos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado, armazenados à temperatura ambiente....................................................................................... 54
Tabela 7. Média seguida pelo desvio-padrão e coeficiente de variação da rancidez hidrolítica nos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado armazenados à temperatura ambiente....................................................................................... 57
Tabela 8. Média seguida pelo desvio-padrão e coeficiente de variação do conteúdo de peróxidos nos óleos de farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado, armazenados à temperatura ambiente.............................................................. 61
Tabela 9. Média seguida pelo desvio-padrão e coeficiente de variação de colônias de fungos em amostras de farelo de arroz no tempo inicial e aos cento e oitenta dias de armazenamento à temperatura ambiente.............................................. 68
Tabela 10. Média seguida pelo desvio-padrão da avaliação sensorial do odor e do gosto dos cookies elaborados com farelo de arroz extrusado armazenado a -20 °C (amostra controle) e à temperatura ambiente (amostra teste)........................... 70
Tabela 11. Escores médios seguidos pelos desvios-padrão e coeficientes de variação para aparência, textura e sabor e intenção de compra dos biscoitos formulados com diferentes níveis de substituição da farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado...................................................... 72
Tabela 12. Valores médios seguidos pelos desvios-padrão e coeficientes de variação da luminosidade (L*) e das coordenadas de cromaticidade (a*) e (b*) nos biscoitos elaborados com diferentes níveis de substituição de farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado................................ 74
Tabela 13. Média seguida pelo desvio-padrão e coeficiente de variação dos teores de umidade, proteínas, lipídios e cinzas dos biscoitos elaborados com diferentes níveis de substituição de farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado ........................................................................... 77
Tabela 14. Média seguida pelo desvio-padrão e coeficiente de variação de carboidratos, fibra alimentar e valor energético total dos biscoitos controle e elaborado com 50% de substituição de farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado............................................................................................ 80
Tabela 15. Média seguida pelo desvio-padrão e coeficiente de variação do teor de alguns minerais nos biscoitos controle e elaborado com 50% de substituição da farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado.......... 83
Tabela 16. Valor diário de referência para minerais em 100 g e em uma porção (40 g), aproximadamente seis unidades, de biscoito elaborado com 50% de substituição da farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado.......................................................................................................... 84
Tabela 17. Avaliação microbiológica do biscoito controle e do elaborado com 50% de substituição da farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado.......................................................................................................... 85
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Estrutura do grão de arroz................................................................................ 16
Figura 2. Diagrama do beneficiamento do arroz, incluindo os produtos e os subprodutos...................................................................................................... 18
Figura 3. Casca, farelo e endosperma do grão de arroz................................................... 18
Figura 4. Ficha de avaliação sensorial utilizada no teste discriminativo de comparação múltipla............................................................................................................. 35
Figura 5. Ficha de avaliação sensorial utilizada no teste de aceitabilidade de biscoitos elaborados com farelo de arroz extrusado........................................................ 37
Figura 6. Farelo de arroz cru, extrusado e obtido após parboilização do grão ............... 40
Figura 7. Atividade de lipase nos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado armazenados por cento e oitenta dias à temperatura ambiente........................ 55
Figura 8. Acúmulo de ácidos graxos livres nos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado armazenados por cento e oitenta dias à temperatura ambiente... 58
Figura 9. Índice de peróxidos nos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado armazenados por cento e oitenta dias à temperatura ambiente........................ 62
Figura 10. Teias com ovos, larvas e insetos adultos de Corcyra Cephalonica presentes nos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado embalados em filmes de polietileno de baixa densidade (15 µm de espessura) após cento e vinte dias de estocagem à temperatura ambiente.............................................................. 67
Figura 11. Corcyra Cephalonica e Oryzaephilos surinamensis encontrados nos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado embalados em filmes de polietileno de baixa densidade (15 µm de espessura) após cento e vinte dias de estocagem à temperatura ambiente.................................................................. 67
Figura 12. Biscoitos elaborados com diferentes níveis de substituição da farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado................................ 73
Figura 13. Luminosidade L* e coordenadas de cromaticidade a* e b* dos biscoitos elaborados com diferentes teores de substituição da farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado...................................................... 75
Figura 14. Teores médios de umidade, proteínas, lipídios e cinzas dos biscoitos elaborados com diferentes níveis de substituição de farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado...................................................... 78
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO.................................................................................................... 14
2 REVISÃO DA LITERATURA........................................................................... 16
2.1 ARROZ.................................................................................................................. 16
2.2 BENEFICIAMENTO DO ARROZ....................................................................... 17
2.3 FARELO DE ARROZ........................................................................................... 19
2.4 RANCIDEZ VERSUS TRATAMENTO TÉRMICO............................................ 21
2.5 BISCOITOS........................................................................................................... 25
3 OBJETIVOS......................................................................................................... 26
3.1 GERAL................................................................................................................... 26
3.2 ESPECÍFICOS....................................................................................................... 26
4 MATERIAL E MÉTODOS................................................................................. 27
4.1 MATERIAL........................................................................................................... 27
4.2 MÉTODOS............................................................................................................. 27
4.2.1 Caracterização físico-química e microbiológica dos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado...................................................................................... 28
4.2.2 Determinação da estabilidade dos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado durante o armazenamento............................................................ 32
4.2.3 Avaliação do odor e gosto de biscoitos elaborados com farelo de arroz extrusado armazenados à temperatura ambiente por trinta, sessenta e noventa dias.......................................................................................................... 34
4.2.4 Aplicação – biscoitos formulados com diferentes níveis de substituição de farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado............. 36
4.2.4.1 Avaliação sensorial – aceitabilidade..................................................................... 37
4.2.4.2 Avaliação físico-química dos biscoitos.................................................................. 38
4.2.4.3 Avaliação microbiológica...................................................................................... 39
4.2.4.4 Custo dos ingredientes substituídos na elaboração dos biscoitos.......................... 39
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO......................................................................... 40
5.1 CARACTERIZAÇÃO DOS FARELOS DE ARROZ CRU, EXTRUSADO E PARBOILIZADO.................................................................................................. 40
5.1.1 Composição centesimal e valor energético total................................................ 40
5.1.2 Composição mineral............................................................................................. 46
5.1.3 Caracterização microbiológica dos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado.......................................................................................................... 51
5.2 ESTABILIDADE DOS FARELOS DE ARROZ CRU, EXTRUSADO E PARBOILIZADO................................................................................................. 53
5.2.1 Atividade de lipase............................................................................................... 53
5.2.2 Rancidez hidrolítica............................................................................................. 56
5.2.3 Índice de peróxidos............................................................................................... 61
5.2.4 Insetos.................................................................................................................... 66
5.2.5 Fungos................................................................................................................... 68
5.2.6 Odor e gosto dos biscoitos elaborados com farelo de arroz extrusado........... 70
5.3 QUALIDADE FÍSICO-QUÍMICA E SENSORIAL DE BISCOITOS ELABORADOS COM FARELO DE ARROZ EXTRUSADO............................ 71
5.3.1 Aceitabilidade....................................................................................................... 72
5.3.2 Cor instrumental.................................................................................................. 74
5.3.3 Composição centesimal e valor energético total................................................ 77
5.3.4 Composição mineral do biscoito controle e do elaborado com farelo de arroz extrusado..................................................................................................... 83
5.4.5 Avaliação microbiológica dos biscoitos controle e elaborado com 50% de farelo de arroz extrusado..................................................................................... 84
5.4.6 Custo de ingredientes para a produção de biscoitos......................................... 85
6 CONCLUSÕES.................................................................................................... 87
REFERÊNCIAS................................................................................................... 89
14
1 INTRODUÇÃO
O arroz é o alimento básico para mais da metade da população mundial, sendo
considerado o segundo cereal mais produzido e consumido no mundo, com maior cultivo nos
países asiáticos, principalmente China e Índia, que detêm mais de 50% da produção mundial
(INFO COMM, 2008a). Na Ásia, este cereal representa de 60% a 70% do consumo calórico
diário de milhões de pessoas (FAO, 2004).
O Brasil aumentou consideravelmente as exportações de arroz, passando de
importador para a auto-suficiência em 2003/2004, e exportador em 2005 (EMBRAPA, 2006),
ocupando, neste ano, a nona posição no ranking mundial em produção (FAO, 2005). A
estimativa da produção brasileira de arroz na safra 2007/2008 é 12.284,0 mil ton, com maior
produção no estado do Rio Grande do Sul (CONAB, 2008).
O arroz branco é o produto obtido pela etapa final do beneficiamento do grão, sendo a
principal forma de consumo deste cereal no Brasil, e junto ao feijão, constitui um importante
alimento da dieta básica. Os subprodutos do beneficiamento do arroz incluem o arroz
quebrado, a casca e o farelo, pouco utilizados tanto na agroindústria alimentar como na não
alimentar (FERREIRA et al., 2005; VIEIRA; CARVALHO, 1999). Estudos de
desenvolvimento tecnológico indicam que os subprodutos do arroz podem ser usados como
ingredientes para a melhoria nutricional e funcional de alimentos processados (HAMMOND,
1994).
O farelo de arroz consiste na camada superficial do grão integral, sendo obtido durante
a brunição e o polimento para obtenção do arroz polido ou parboilizado polido. Representa
8% do arroz em casca e possui conteúdos variáveis de amido proveniente do endosperma, de
resíduos de casca e de fragmentos de grão, portanto, é um subproduto com teores variáveis de
nutrientes dependendo do grau de polimento dado ao arroz, do tratamento do grão antes do
processamento, do sistema de beneficiamento e da cultivar (SAUNDERS, 1990a). O farelo de
arroz possui quantidades significativas de carboidratos, proteínas e lipídios, sendo constituído
especialmente por ácidos graxos insaturados, alta concentração de fibras insolúveis, como
hemicelulose e lignina, que podem agir como preventivos do câncer de cólon, vitaminas,
antioxidantes como tocoferóis e derivados do ácido ferúlico, e sais minerais (ALENCAR;
ALVARENGA, 1991; DIAS et al., 1994; MALEKIAN et al., 2000).
Baseado na estimativa de safra brasileira de arroz em 2007/2008 (12.284,0 mil ton), e
considerando que cerca de 8% do arroz em casca é constituída de farelo, conclui-se que a
15
quantidade de farelo produzida nesta safra será de 982,72 mil ton. No Brasil o farelo de arroz
apresenta abundância e baixo valor comercial (R$ 0,40 o kg), sendo mais empregado para
extração do óleo, como ingrediente para ração animal e como fertilizante orgânico (SILVA;
SANCHES; AMANTE, 2006). A utilização do farelo de arroz na alimentação humana tem
sido limitada devido às suas características de conservação, relacionas à rancificação, à falta
de controle sobre as condições sanitárias de recolhimento e às dificuldades relativas à
contaminação do farelo com resíduos de casca e/ou amido (CARVALHO; BASSINELLO,
2006).
O principal problema relacionado ao uso do farelo de arroz é a deterioração iniciada
logo após a sua obtenção, resultante da rápida degradação dos lipídios e a elevação da acidez
(SAUNDERS, 1985-86), devido, principalmente, à rancidez hidrolítica enzimática e à
rancidez oxidativa (ALENCAR; ALVARENGA, 1991; SAUNDERS, 1990a).
Uma forma de conservação do farelo de arroz por maior período de tempo é a
inativação ou diminuição das enzimas ativas responsáveis pela rancificação, por meio da
utilização de tratamento térmico (SAUNDERS, 1990b). A extrusão termoplástica, um método
tradicional para estabilização do farelo de arroz utilizado nos EUA, promove a inativação de
enzimas, proporcionando uma maior vida-de-prateleira ao produto (CARVALHO;
BASSINELLO, 2006). O farelo de arroz obtido após o processo de parboilização não
necessita de tratamento térmico adicional para ser utilizado na alimentação, uma vez que este
processo pode inativar enzimas responsáveis pela degradação dos lipídios (SILVA;
SANCHES; AMANTE, 2006; SLAVIN; LAMPE, 1992).
No Brasil, o número de pessoas subnutridas no período de 2001 a 2003 ultrapassou 14
milhões, aproximadamente 8% da população do país (FAOSTAT, 2006). Pesquisas que
envolvam a viabilização da utilização do farelo de arroz na alimentação humana podem
garantir ao consumidor um produto seguro do ponto de vista nutricional, microbiológico e
sensorial, além de auxiliar no planejamento de estratégias de promoção da saúde pública.
16
2 REVISÃO DA LITERATURA
2.1 ARROZ
O arroz é uma planta da família das gramíneas, do gênero Oryza, que possui em torno
de vinte espécies, sendo as mais comuns a Oryza sativa L. e a Oryza glaberrima L.
Originalmente era uma planta cultivada em ambientes secos, porém as mutações a tornaram
semi-aquática (INFO COMM, 2008b). No Brasil, o arroz é cultivado sob dois sistemas: o
irrigado, com alta tecnologia e produtividade, e o de terras altas, com produtividade menor,
porém com significativa evolução tecnológica. A Embrapa Arroz e Feijão, em 1997, lançou a
cultivar Primavera, uma variedade de grãos longo fino adaptada ao cultivo em terras altas que
tem se tornado referência de qualidade, sendo muito cultivada nos estados de Goiás, Mato
Grosso, Mato Grosso do Sul, Tocantins, Rondônia, Maranhão, Piauí e Bahia (LANNA;
FERREIRA; BARRIGOSSI, 2003).
A Figura 1 ilustra a estrutura do grão de arroz.
Figura 1. Estrutura do grão de arroz. Fonte: VIEIRA e RABELO (2006).
17
Botanicamente, o arroz é um fruto-semente das gramíneas. O tegumento envolve a
semente e encontra-se diretamente ligado ao pericarpo, membrana que envolve o fruto. O
pericarpo é envolvido pelas glumelas, lema e pálea, que constituem a casca e são removidas
durante o beneficiamento (Figura 1). A casca protege a parte comestível do grão do ataque de
insetos e fungos (VIEIRA; CARVALHO, 1999). No Brasil, o arroz é consumido
especialmente na forma de grãos inteiros, sendo conhecidos, em função da forma de
processamento pós-colheita, como arroz branco, arroz integral e arroz parboilizado. O arroz
branco, obtido a partir da brunição e polimento do grão integral, é a forma mais utilizada na
maioria das regiões brasileiras. O arroz integral é pouco consumido, apesar de possuir mais
nutrientes que o branco. O arroz parboilizado atinge cerca de 20% do total de arroz
consumido no país (VIEIRA; RABELO, 2006).
O arroz parboilizado é obtido por um processo hidrotérmico anterior às etapas de
descasque e polimento (Figura 2), o que proporciona a gelatinização total ou parcial do
amido. Neste processo algumas substâncias hidrossolúveis, como vitaminas e sais minerais,
são transportadas para o centro do grão, aumentando o valor nutritivo deste arroz em relação
ao arroz polido. O arroz parboilizado é disponibilizado na forma de parboilizado polido ou
parboilizado integral (FERREIRA; YOKOYAMA, 1999).
2.2. BENEFICIAMENTO DO ARROZ
As fases e etapas do beneficiamento do arroz estão ilustradas na Figura 2. Após a
colheita, o arroz, geralmente contendo impurezas, é transportado para a indústria onde é limpo
por meio de máquinas que usam ventiladores e peneiras. Após a limpeza, inicia-se o
beneficiamento do grão, seguindo as etapas necessárias para obtenção do produto final
desejado (arroz integral ou polido). A presença de casca no arroz beneficiado contribui para
sua depreciação, portanto, durante o beneficiamento do grão de arroz, a casca deve ser
completamente removida. Após a retirada da casca do arroz, ocorre a brunição e polimento,
operações que objetivam a remoção da película externa (farelo) que envolve o grão integral,
originando o arroz branco polido. Os subprodutos resultantes do beneficiamento do grão de
arroz são casca, grão quebrado e farelo (FERREIRA; YOKOYAMA, 1999).
18
Figura 2. Diagrama do beneficiamento do arroz, incluindo os produtos e os subprodutos. Fonte: FERREIRA e YOKOYAMA (1999).
O farelo de arroz pode ser oriundo da brunição e polimento do grão, cru ou
parboilizado, para a obtenção do arroz polido ou arroz parboilizado polido. Diferenças na
composição entre estes dois farelos dependem do beneficiamento e das condições de
parboilização do grão de arroz (SAUNDERS, 1990b). O farelo de arroz parboilizado pode ser
usado como ingrediente de alimentos sem adição de tratamento térmico, enquanto o resultante
do processamento do grão para obtenção do arroz polido, necessita de tratamento térmico para
a inativação das enzimas (SILVA; SANCHES; AMANTE, 2006). A Figura 3 ilustra o grão de
arroz, fracionando-o em casca, farelo e endosperma (frações separadas no beneficiamento).
Figura 3. Casca, farelo e endosperma do grão de arroz. Fonte: JOSAPAR (2004).
Arroz em casca com umidade
Secagem
Limpeza
Arroz em casca
Processo hidrotérmico
Secagem
Descascamento
Arroz parboilizado integral
Polimento
Arroz parboilizado
polido
Farelo parboilizado
Água
Impurezas, outras sementes, pedras, etc
Descascamento
Arroz integral
Polimento
Arroz branco polido
Consumo
Casca
Farelo cru
Fragmento de grãos
Indústria animal
Indústria extração de óleo
Ração para animais
Mistura em arroz de melhor qualidade para composição
de tipos comerciais
Amido
Farinha
19
2.3 FARELO DE ARROZ
Farelos “são os produtos resultantes do processamento de grãos de cereais e ou
leguminosas, constituídos principalmente de casca e ou gérmen, podendo conter partes do
endosperma”, possuindo, como requisito específico, um teor de umidade máxima de 15 g 100
g-1, segundo Resolução RDC nº 263, de 22 de setembro de 2005 (BRASIL, 2005b).
O farelo de arroz consiste de algumas camadas externas do arroz integral que são
retiradas para a produção do arroz polido. Cerca de 90% do farelo de arroz é utilizado na
fabricação de rações, apesar de ser facilmente incorporado em formulações de diversos tipos
de alimentos, somente uma pequena porcentagem é utilizada em cereais matinais, snacks,
farinha para panificação e em uso doméstico (HAMMOND, 1994; HOFFPAUER, 2005;
SLAVIN; LAMPE, 1992).
No Brasil, o farelo de arroz possui baixo valor comercial, sendo utilizado para
extração de óleo, como ingrediente da ração animal e como fertilizante orgânico. É também
utilizado em multimisturas, tostado de forma caseira, sendo distribuído a famílias de baixa
renda (SILVA; SANCHES; AMANTE, 2006).
O odor do farelo de arroz é caracterizado como suave, no entanto, é também descrito
como rançoso e bolorento, devido à rápida deterioração, o que limita sua utilização como
ingrediente para o processamento de alimentos. Durante o tratamento térmico do farelo de
arroz ocorre a reação de Maillard, propiciando o aparecimento de odor característico de
produtos submetidos ao calor, resultante da quebra do açúcar e da descarboxilação de
aminoácidos. O sabor do farelo de arroz é considerado levemente doce e amargo. Apesar dos
compostos responsáveis pelo sabor do farelo de arroz ainda não serem conhecidos, é possível
que o sabor doce seja resultante da presença de alto conteúdo de açúcares no farelo e gérmen,
e o amargo, da presença de saponinas (LUH; BARBER; BARBER, 1991).
A composição química do farelo de arroz depende de fatores associados à própria
constituição do grão ou ao processo de beneficiamento. A variedade genética e as condições
ambientais nas quais a planta foi cultivada também influenciam a composição química e a
distribuição dos componentes químicos do grão de arroz, bem como a espessura das camadas
que o constituem, tamanho, forma, e resistência à quebra ou à abrasão, proporcionando,
portanto, características nutricionais variáveis. O farelo de arroz possui quantidade
significativa de proteínas, lipídios, fibra alimentar, minerais (magnésio, potássio, fósforo,
ferro, manganês e zinco) e vitaminas (tiamina, riboflavina, niacina, piridoxina, ácido
pantotênico, biotina e tocoferol). O fósforo é um mineral abundante neste farelo, ocorrendo na
20
forma de ácido fítico ou fosfato inorgânico. O farelo de arroz contém teores variáveis de
amido devido à presença de endosperma resultante da quebra do grão durante o
beneficiamento (CARVALHO; BASSINELLO, 2006; HOFFPAUER, 2005; LUH; BARBER;
BARBER, 1991; SAUNDERS, 1990b; LLOYD; SIEBENMORGEN; BEERS, 2000). A
vantagem em relação a outros farelos (trigo, aveia, cevada e centeio) é a ausência de glúten,
podendo, portanto, ser utilizado por pessoas que são intolerantes a esta proteína
(HAMMOND, 1994).
O óleo contido no farelo de arroz, correspondente a 16-22% do grão, é composto em
mais de 90% por ácido palmítico, oléico e linoléico, este possuindo alta instabilidade devido
às insaturações. Os fitoquímicos, presentes no óleo, apresentam efeito antioxidante, previnem
o efeito nocivo dos raios UV na pele, retardam o crescimento de células cancerosas no seio e
diminuem o risco de doenças cardíacas. A fração γ-orizanol possui atividade anti-tumor
(CARVALHO; BASSINELLO, 2006; HOFFPAUER, 2005). O conteúdo de orizanol presente
no óleo do farelo varia entre 1,5-2,9%, sendo que nas cultivares de arroz de grãos longos há
maior teor que nas cultivares de grãos médios. O calor, utilizado para estabilização do farelo
de arroz, pode diminuir o conteúdo de orizanol presente neste óleo (HOFFPAUER, 2005;
LLOYD; SIEBENMORGEN; BEERS, 2000). O farelo de arroz contém ainda outros
antioxidantes, como os tocoferóis, que além de serem benéficos à saúde, proporcionam maior
estabilidade aos produtos que possuem o farelo de arroz como ingrediente (DAS;
BANERJEE; BAL, 2008; LLOYD; SIEBENMORGEN; BEERS, 2000).
Os níveis de brunição e polimento afetam o conteúdo total de carboidratos presente no
farelo, assim como o teor de fibra alimentar, sendo estas fibras compostas especialmente por
celulose, hemicelulose e lignina (LUH; BARBER; BARBER, 1991; SAUNDERS, 1990a,b).
A fibra alimentar pode propiciar ações benéficas ao organismo como diminuição do colesterol
sanguíneo, proteção contra câncer, aumento do trânsito intestinal, intervenção no metabolismo
de lipídios e carboidratos e na fisiologia do trato gastrointestinal (COLLI; SARDINHA;
FILISETTI, 2005; FRANK et al., 2004; COPPINI et al., 2004).
As principais causas de deterioração do farelo de arroz são as enzimas, os
microrganismos e os insetos. Neste farelo, as enzimas mais importantes são as lipases, as
lipoxigenases e as peroxidases, sendo que algumas podem ter origem microbiana. Contudo,
enzimas, microrganismos e inibidores naturais de protease podem ser termolábeis, ou seja,
instáveis a elevadas temperaturas (LUH; BARBER; BARBER, 1991; MALEKIAN et al.,
2000).
21
2.4 RANCIDEZ VERSUS TRATAMENTO TÉRMICO
Os lipídios estão presentes em quase todos os tipos de alimentos, principalmente na
forma de triacilglicerídeos, sendo encontrados também na forma de fosfolipídios,
glicolipídios, esfingolipídios e glicoproteínas (COULTATE, 2004).
A degradação dos lipídios pode ser ocasionada por oxidação, hidrólise, polimerização,
pirólise e absorção de sabores e odores estranhos, alterando a qualidade sensorial, valor
nutricional, funcionalidade e toxidez dos produtos alimentícios. Estas modificações podem se
iniciar durante a produção, processamento, armazenamento e preparo dos alimentos, sendo as
reações de oxidação de lipídios as mais freqüentes, causadas especialmente pelo oxigênio
atmosférico através da perda de elétrons durante a transferência destes de uma substância a
outra, uma de cada vez ou em pares, resultando na formação de radicais livres. Calor, luz,
reações de ionização, metais (cobre e ferro), metaloproteínas e lipoxigenases podem acelerar
o desenvolvimento da oxidação (ARAÚJO, 2004; FENNEMA, 2000; SILVA; BORGES;
FERREIRA, 1999).
A estabilização do farelo de arroz é um desafio para a produção de alimentos com
qualidade e sabor aceitáveis. O farelo de arroz possui enzimas que hidrolisam o óleo
aumentando o conteúdo de ácidos graxos livres, mono e diacilglicerídeos que promovem a
formação de odor e sabor de ranço (GLUSHENKOVA et al., 1998). Imediatamente após o
beneficiamento, inicia-se tanto a rancificação hidrolítica, pela ação das lipases, como a
oxidativa, por meio da autoxidação e ação das lipoxigenases. A resistência das enzimas
presentes no farelo de arroz depende da temperatura, do tempo e da umidade do farelo durante
o tratamento térmico. Além disto, as condições de estocagem podem favorecer o crescimento
de bactérias, de fungos e de insetos, prejudicando a qualidade dos grãos e, conseqüentemente,
promovendo a ativação de enzimas (HOFFPAUER, 2005; LUH; BARBER; BARBER, 1991).
Os mecanismos químicos e enzimáticos envolvidos na rancificação lipídica incluem:
• Rancidez hidrolítica: ocorre hidrólise dos óleos e gorduras com produção de ácidos
graxos livres através da ação das enzimas lipases, ou de forma não enzimática, através da
aplicação de altas temperaturas, resultando em hidrólise dos ácidos graxos e produção de
radicais livres (ARAÚJO, 2004; FENNEMA, 2000; ROSSELL, 1994);
• Autoxidação: reação química de baixa energia de ativação que envolve a formação de
radicais livres. Não é significativamente inibida pelo abaixamento da temperatura de
armazenamento e pode ocorrer na ausência de luz. É o principal mecanismo de oxidação de
óleos e gorduras, ocorrendo em três fases: iniciação, com formação de radicais livres,
22
favorecida pela luz e calor; propagação, pela reação do oxigênio com os radicais livres,
formando os peróxidos e hidroperóxidos, produtos primários da oxidação; e término, com a
combinação de radicais e formação de produtos secundários estáveis (aldeídos, cetonas,
álcoois) (ARAÚJO, 2004);
• Fotoxidação: não envolve a formação de radicais livres. A partir da exposição do
alimento à luz, na presença de fotossensores como riboflavina e clorofila ocorre formação de
peróxido (FENNEMA, 2000);
• Lipoxigenases: isoenzimas, pertencentes à classe das óxido-redutases, que catalisam a
adição molecular de oxigênio às moléculas de ácidos graxos polinsaturados com isomerismo
geométrico no sistema 1-cis,4-cis-pentadieno, formando peróxidos e hidroperóxidos. Estão
presentes em alimentos de origem vegetal ou animal e utilizam como substrato os ácidos
linoléico (C18:2), linolênico (C18:3) ou araquidônico (C20:4) (LIAVONCHANKA;
FEUSSNER, 2006; ROBINSON et al., 1995). Os ácidos graxos livres são os substratos
preferidos, no entanto, podem agir também sobre os triacilglicerídeos (HAMILTON, 1994).
Estes promovem nos alimentos efeitos desejáveis como o branqueamento de farinhas de trigo
e sementes de soja e a formação de pontes dissulfito do glúten durante o amaciamento, e
indesejáveis como a destruição de clorofilas e carotenóides, desenvolvimento de aromas e
sabores estranhos, danos oxidativos a compostos como vitaminas e proteínas e oxidação dos
ácidos graxos essenciais (ROBINSON et al., 1995).
Os produtos originados nas reações de quebra dos peróxidos são os aldeídos, cetonas,
álcoois, hidrocarbonetos e ácidos. Estes produtos são tóxicos ao organismo humano, pois
podem ser absorvidos, causando irritação da mucosa intestinal, afetando a atividade de
diversas enzimas, alterando as proteínas de baixa densidade (LDL) que estão envolvidas no
desenvolvimento de lesões arterioscleróticas e interagindo com o DNA, funcionando, desta
forma, como promotores da carcinogênese (ARAÚJO, 2004).
A inibição completa da degradação de lipídios em alimentos não é possível, mas
vários métodos são utilizados para retardar este processo. A velocidade da reação de auto-
oxidação depende, primeiramente, da composição de ácidos graxos insaturados dos óleos e
gorduras. A prevenção é o modo mais indicado para o controle da oxidação e inclui utilização
de boas práticas durante o processamento, inativação de enzimas capazes de promover
alterações no produto pela aplicação de calor (tratamento térmico), eliminação do oxigênio
atmosférico, redução de qualquer forma de energia (luz, calor), armazenamento do produto a
baixa temperatura e evitar contato com metais, como cobre, ferro, cobalto, manganês, níquel
(ARAÚJO, 2004).
23
A conservação de alimentos engloba uma série de esforços para prevenir,
principalmente, que haja deterioração microbiana, modificações na textura ou alterações
químicas e bioquímicas indesejáveis (SILVA, 2000). O método tradicional para a
estabilização do farelo de arroz nos EUA é a extrusão termoplástica, com temperatura de 125-
135 ºC por um a três segundos, e umidade do produto entre 11-15% (SAUNDERS, 1990a). A
elevação da temperatura neste processo inativa algumas enzimas e, conseqüentemente,
aumenta a estabilidade do produto. No entanto, este processo possui desvantagens como a
desnaturação de proteínas e vitaminas e modificações do flavor e da cor do farelo
(HAMMOND, 1994).
A extrusão é um método efetivo para estabilização do farelo de arroz, uma vez que o
produto não apresenta aumento significativo de ácidos graxos livres por um período de trinta
a sessenta dias (LUH, BARBER; BARBER, 1991). O farelo de arroz extrusado torna-se
finamente granulado, marrom claro, pode ser facilmente incorporado em produtos de
panificação, e a estimativa da vida-de-prateleira é de seis meses quando armazenado a 29,5 ºC
(SAUNDERS, 1990b). A extrusão começou a ser utilizada pela indústria de alimentos em
meados da década de 30, com a produção de massas alimentícias através de um extrusor de
rosca simples. Na década de 40 foi utilizado na indústria de cereais matinais e,
posteriormente, na texturização de proteínas vegetais (ROKEY, 1994).
O processo de extrusão inclui mistura, cozimento, amassamento, cisalhamento,
formação e moldagem da matéria prima (FELLOWS, 2006). Classificado como um método
não convencional de conservação é uma alternativa versátil que pode ser aplicado em vários
alimentos, desenvolvendo produtos com características variadas, com eficiência e economia.
É um processo contínuo, com pouco ou nenhum resíduo, baixos requerimentos de mão-de-
obra e de espaço por unidade de produção, alta capacidade de produção por unidade de área e
baixo custo. Apesar de ser um procedimento tecnológico simples, seu controle é complexo
devido ao grande número de variáveis envolvidas no processo (HARPER, 1979; LEONEL et
al., 2006; RIAZ, 1994).
O princípio básico da extrusão consiste na plasticização de um material sólido pela
aplicação de calor, trabalho mecânico e saída através de uma matriz. É um processo no qual a
matéria prima é forçada através de um sistema de compressão, em condições de mistura e
aquecimento, pressão e fricção que levam à gelatinização do amido, desnaturação e
reorientação das proteínas, cisalhamento, homogeneização, e formam um produto com
características físicas e geométricas pré-definidas. A extrusão provoca alterações no alimento,
como hidratação dos amidos e proteínas, homogeneização, gelatinização, derretimento de
24
gorduras, desnaturação ou reorientação de proteínas, plastificação e expansão da estrutura do
alimento. Pode originar alimentos com maior vida-de-prateleira e livres de contaminação,
uma vez que a realização do processo a altas temperaturas pode destruir compostos
antinutricionais, como inibidores de tripsina, enzimas, como lipases, peroxidases e
lipoxigenases, e microrganismos (CAMIRE, 2001; FELLOWS, 2006; RIAZ, 1994).
Geralmente, farinhas finas como o farelo, diferentemente do grits grosso, que tende a
se movimentar rapidamente e facilmente pela máquina extrusora, são mais difíceis de serem
manipuladas durante a extrusão, devido ao agrupamento da massa durante o trajeto,
principalmente na alimentação do extrusor (HARPER, 1979).
Alimentos com conteúdo lipídico maior que 10% são difíceis de serem extrusados, e
além disto, apresentam baixa expansão e podem aumentar a suscetibilidade à oxidação
durante o período de estocagem, uma vez que, além da maior superfície de contato com o
oxigênio, gerada pela expansão do produto após extrusão, durante este processo podem ser
transferidos ao alimento resíduos de minerais pró-oxidantes, resultantes, principalmente, do
atrito das fibras presentes nos alimentos com as peças do extrusor. No entanto, enzimas
lipolíticas e outras enzimas promotoras da oxidação podem ser inativadas. O processo de
extrusão pode favorecer a perda de vitaminas hidrossolúveis, todavia, esta perda é relacionada
ao tipo de alimento, teor de umidade, temperatura do processamento e tempo de permanência
no extrusor (CAMIRE, 2001).
A parboilização do arroz é um tratamento hidrotérmico ao qual o grão em casca é
submetido, sendo realizado em três etapas: na primeira etapa, o encharcamento, o arroz é
colocado em tanques com água quente por algumas horas, o que favorece a migração de
vitaminas e sais minerais que se encontram na película e no gérmen para o grão, à medida que
este absorve a água; em seguida ocorre a gelatinização, processo no qual se utiliza
temperatura e pressão em autoclave, responsável por tornar o grão mais compacto,
favorecendo a fixação das vitaminas e dos minerais em seu interior; a última etapa é a
secagem do grão para posterior descascamento, polimento e seleção (FERREIRA;
YOKOYAMA, 1999). O farelo oriundo do arroz parboilizado contém menor contaminação de
endosperma, uma vez que o grão torna-se mais compacto e resistente à quebra ou abrasão
durante a brunição e polimento, e, conseqüentemente, maior conteúdo de outros nutrientes.
Além disto, o farelo de arroz obtido a partir do arroz parboilizado é estável e não requer
tratamento térmico (SAUNDERS, 1990b; SLAVIN; LAMPE, 1992).
25
2.5 BISCOITOS
Biscoitos ou bolachas “são os produtos obtidos pela mistura de farinha(s), amido(s) e
ou fécula(s) com outros ingredientes, submetidos a processos de amassamento e cocção,
fermentados ou não, que podem apresentar cobertura, recheio, formato e textura diversos”,
segundo a Resolução RDC nº 263, de 22 de setembro de 2005 (BRASIL, 2005b).
Os alimentos obtidos pelo processo de panificação possuem boa qualidade nutricional
e sensorial, além de longa vida de prateleira (CHAVAN; KADAN, 1993). Estas
características estimulam a produção de alimentos prontos para o consumo, em crescente
comercialização (BOOTH, 1990).
Os produtos de panificação podem ser elaborados com farinhas mistas que
possibilitem o aproveitamento de produtos com alto valor nutricional, favorecendo assim, a
sua qualidade. Na formulação de farinhas mistas, além do valor nutricional do produto usado
na fortificação, é importante a aceitabilidade do produto final em relação aos consumidores
(CHANG et al., 1998). Biscoitos são produtos de panificação muito populares em todos os
níveis da sociedade, uma vez que estão prontos para o consumo, possuem boa qualidade
nutricional e disponibilidade em diferentes variedades por preços acessíveis (SUDHA;
VETRIMANI; LEELAVATHI, 2007).
Os biscoitos tipo cookie são populares como componentes de uma refeição rápida,
sendo, em geral, caracterizados pelo alto teor de açúcar e gordura e pela baixa umidade
(PALOMAR et al., 1994). Os cookies podem apresentar melhor qualidade nutricional a partir
da sua otimização (GIAMI, ACHINEWHU; IBAAKEE, 2005), através da adição de
ingredientes fontes de fibra e de outras substâncias benéficas ao organismo humano, como os
fitoquímicos presentes no farelo de arroz. O farelo de arroz tem sido um bom ingrediente no
desenvolvimento na massa de pães e biscoitos, pois pode ser facilmente incorporado em
produtos de panificação (HAMMOND, 1994; SLAVIN; LAMPE, 1992). Portanto, a elevada
aceitabilidade de biscoitos e as vantagens associadas ao farelo de arroz favorecem a utilização
deste ingrediente na formulação de biscoitos tipo cookie com qualidade nutricional.
26
3 OBJETIVOS
3.1 GERAL
Caracterizar e avaliar a estabilidade à rancidez dos farelos de arroz cru, extrusado e do
obtido após o processo de parboilização do arroz, assim como utilizar o farelo de arroz
extrusado na formulação de biscoitos tipo cookie.
3.2 ESPECÍFICOS
• Determinar a composição química dos farelos de arroz cru, extrusado e obtido após a
parboilização.
• Avaliar a qualidade microbiológica dos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado
quanto à presença de fungos, coliformes a 45 ºC, Bacillus cereus e Salmonela sp.
• Verificar a estabilidade à rancificação dos farelos de arroz cru, extrusado e obtido após
a parboilização, embalados em sacos de polietileno de baixa densidade e armazenados
à temperatura ambiente por seis meses.
• Observar as características físicas dos farelos de arroz cru, extrusado e obtido após a
parboilização durante o período de armazenamento dos mesmos.
• Comparar, a cada trinta dias, o odor e o gosto de biscoitos elaborados com farelo de
arroz extrusado armazenado à temperatura ambiente e a -20 ºC.
• Formular biscoitos com diferentes teores de farelo de arroz extrusado.
• Avaliar a aceitabilidade sensorial dos biscoitos com farelo de arroz extrusado.
• Determinar os parâmetros de cor dos biscoitos elaborados.
• Determinar a composição química dos biscoitos elaborados.
• Comparar o conteúdo de fibra alimentar e minerais entre o biscoito formulado sem
farelo de arroz e com farelo de arroz extrusado.
• Avaliar a qualidade microbiológica do biscoito formulado sem farelo de arroz e com
farelo de arroz extrusado quanto aos coliformes a 45 ºC, Staphylococcus coagulase
positiva e Salmonela sp.
• Determinar e comparar o custo dos ingredientes utilizados na formulação dos biscoitos
sem e com farelo de arroz.
27
4 MATERIAL E MÉTODOS
4.1 MATERIAL
Para a realização das análises foram utilizados farelos de arroz provenientes do
beneficiamento da cultivar Primavera. O farelo cru foi doado pela Indústria Arroz Cristal
Ltda., localizada no município de Aparecida de Goiânia - GO, e o farelo oriundo do arroz
parboilizado foi cedido pela Cerealista Medeiros, indústria localizada em Goiânia - GO.
4.2 MÉTODOS
O farelo de arroz cru foi embalado em sacos de polietileno de baixa densidade (30 µm
de espessura) e armazenado em freezer a -20 ºC. No dia seguinte, início das análises químicas,
o farelo de arroz cru foi embalado em filmes de polietileno de baixa densidade (15 µm de
espessura) e armazenado em caixas de papelão à temperatura ambiente.
Logo após o beneficiamento, uma alíquota do farelo de arroz cru foi submetida à
extrusão em extrusor de rosca simples (MCI 150 kg h-1), com temperatura estabilizada em 110
± 3 °C, diâmetro da matriz de 133 mm, freqüência de 50-60 Hz e umidade de 5,6 g 100 g-1. A
extrusão foi realizada na Cicopal - Indústria e Comércio de Gêneros Alimentícios e Higiene
Pessoal Ltda., localizada no município de Senador Canêdo - GO. Em seguida, o farelo
extrusado foi homogeneizado em misturador de formato hexagonal com capacidade de 150
kg, por cinco minutos, a uma velocidade de 12 rpm e logo após, seco por oito horas a 60 °C
em estufa com circulação de ar (Marconi, MA 035). Ao atingir a temperatura ambiente, o
farelo de arroz extrusado foi embalado em sacos de polietileno de baixa densidade (15 µm de
espessura) e armazenado em caixas de papelão à temperatura ambiente.
A parboilização do arroz foi efetuada na Cerealista Medeiros sob as seguintes
condições: maceração por 5 h a 70 ºC, vaporização em autoclave de processo contínuo (Pagé),
com capacidade para 10.000 kg h-1 e secagem em secador de coluna (Pagé) a 90 ºC por 6 h,
com câmara de secagem e resfriamento. Após a parboilização, o arroz foi beneficiado,
obtendo-se o farelo de arroz parboilizado. Este farelo, devido à visível contaminação de
cascas, foi passado em peneira de 16 mesh, em seguida embalado em sacos de polietileno de
28
baixa densidade (15 µm de espessura) e armazenado em caixas de papelão à temperatura
ambiente.
Neste estudo sobre a estabilidade de farelos de arroz durante o armazenamento,
utilizou-se embalagens de polietileno de baixa densidade (espessura de 15 µm), mais baratas
que as embalagens a vácuo, para acondicionamento das amostras, visando diminuir custos
industriais ou tornar o produto mais acessível ao consumidor de baixa renda.
As embalagens de polietileno (15 µm de espessura) contendo as amostras foram
termosoldadas em seladora manual (Barba M - 300 T). Parte do material foi armazenado em
freezer a –20 ºC e parte foi mantida à temperatura ambiente e ao abrigo da luz (caixas de
papelão) até a realização das análises. Foram armazenadas à temperatura ambiente quarenta e
oito porções individualizadas com 30 g de cada farelo (para análises de rancidez hidrolítica e
atividade de lipase), vinte e sete porções de 200 g (para análise do índice de peróxidos) e seis
porções de 300 g apenas do farelo extrusado (para a elaboração dos biscoitos). Os farelos de
arroz cru, extrusado e parboilizado foram congelados em duas porções de 100 g cada até a
realização das análises microbiológicas, duas porções de 300 g até a realização das análises
físico-químicas e seis porções de 500 g, apenas do farelo extrusado para a elaboração dos
biscoitos, sendo utilizada uma porção por mês. Visando estudar uma aplicação do farelo de
arroz, foram elaborados biscoitos com o farelo de arroz recém extrusado, por ser este muito
utilizado como ingrediente na formulação de produtos de panificação nos EUA
(CARVALHO; BASSINELLO, 2006).
4.2.1 Caracterização físico-química e microbiológica dos farelos de arroz cru, extrusado
e parboilizado
A composição nutricional dos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado foi
determinada no Laboratório de Análise e Tecnologia de Alimentos da Embrapa Arroz e
Feijão, em Santo Antônio de Goiás - GO. As análises de umidade, proteínas, lipídios,
carboidratos, cinzas e valor energético total foram realizadas em triplicata, as de fibra
alimentar, em quadruplicata, e as de minerais (cálcio, magnésio, potássio, fósforo, ferro,
zinco, cobre e manganês), em duplicata.
A umidade foi determinada em estufa a 105 °C, até peso constante, conforme método
oficial nº 925.10 da AOAC International (1997).
29
A proteína bruta foi quantificada pelo método microKjeldhal, conforme metodologia
oficial n° 960.52 da AOAC International (1997), utilizando o fator 5,95 para converter o teor
de nitrogênio em proteína (ALENCAR; ALVARENGA, 1991; LUH; BARBER; BARBER,
1991; SAUNDERS, 1985-86).
A determinação dos lipídios totais foi realizada de acordo com a técnica descrita por
Bligh e Dyer (1959), utilizando-se a mistura de metanol, clorofórmio e água na proporção de
2:1:0,8, respectivamente, para extração da gordura. Os lipídios extraídos na camada de
clorofórmio foram estimados por gravimetria.
Os carboidratos foram determinados pelo cálculo da diferença entre 100 gramas do
alimento e a soma total dos valores encontrados para umidade, proteínas, lipídios, cinzas e
fibra alimentar (BRASIL, 2003).
O conteúdo de fibra alimentar foi baseado na determinação do peso do resíduo
resultante da eliminação do amido e da proteína a partir da amostra desengordurada, através
de digestão enzimática seqüencial, segundo método enzímico-gravimétrico nº 985.29 da
AOAC International (1997). Após a hidrólise enzimática, precipitou-se a fibra alimentar
solúvel por meio da adição de quatro volumes (baseando-se na quantidade da alíquota obtida)
de etanol 98%. A solução foi filtrada a vácuo e o resíduo e precipitado retidos, lavados a
vácuo com etanol 78%, etanol 95% e acetona, sendo em seguida secos em estufa e pesados. A
fibra alimentar total foi calculada a partir do peso do resíduo e precipitado, descontando-se o
peso da proteína e cinzas contidas no resíduo.
As cinzas foram quantificadas por meio da carbonização total da matéria orgânica em
forno mufla a 550 °C, como descrito no método n° 923.03 da AOAC International (1997).
O valor energético total foi estimado conforme os valores de conversão de Atwater de
4 kcal g-1 de proteína, 4 kcal g-1 de carboidratos e 9 kcal g-1 de lipídios (BRASIL, 2003).
Os minerais foram analisados conforme metodologia nº 9.1.01 e nº 9.1.06 da AOAC
(1995). Foram pesados 400 mg de farelo de arroz em tubos de ensaio, sendo adicionados
ácido nítrico (HNO3) e ácido perclórico (HClO4) na proporção de 2:1, respectivamente. Os
tubos foram colocados em bloco digestor, com temperatura inicial de 50 ºC na primeira meia
hora, 100 ºC na meia hora seguinte e por fim, 170 ºC por cinco horas, com volatilização de
toda a matéria orgânica, restando apenas compostos inorgânicos. Após a digestão, realizou-se
diluição uniforme, com água deionizada, dos extratos digeridos, até obtenção de alíquota de
20 mL.
30
Para análise dos macrominerais cálcio e magnésio, uma alíquota de 2 mL da primeira
diluição foi transferida para um balão volumétrico, e a este foi adicionado solução de óxido de
lantânio a 5%, com o objetivo de prevenir possíveis interferências do fósforo na determinação
destes minerais. Em seguida, adicionou-se água deionizada até o volume final de 25 mL, com
agitação do balão volumétrico, sendo realizada a leitura em espectrofotômetro da Perkin
Elmer, modelo 306, com fonte de radiação proveniente de lâmpadas de catodo oco, específica
para cada elemento e determinação de curva de calibração.
O potássio foi determinado a partir de uma alíquota da primeira diluição, transferida
para balão volumétrico, com conseqüente adição de água deionizada até volume de 50 mL. A
leitura foi realizada em espectrofotômetro da Perkin Elmer, modelo 306, com fonte de
radiação proveniente de lâmpadas de catodo oco, específica para cada elemento e
determinação de curva de calibração. O combustível utilizado neste equipamento foi o gás
acetileno (C2H2) com pressão de trabalho de 100 kPa e o ar atmosférico como gás oxidante
com pressão de 400 kPa (compressor).
A quantificação de fósforo foi feita pela adição de 1 mL do extrato digerido diluído
(20 mL) em balão volumétrico de 10 mL, e posterior inserção de 2 mL do reativo colorido (1
mL de solução de molibidato de amônio a 5% e 1 mL de metavanato de amônio a 0,25%).
Adicionou-se em torno de 7 mL de água deionizada até completar o volume final de 10 mL.
Foram elaboradas curvas no espectrofotômetro Bel Photonics, modelo SP 2000 UV, com os
padrões de 0,0 ppm, 1,6 ppm, 3,2 ppm, 4,8 ppm , 6,4 ppm e 8,0 ppm e, em seguida, realizou-
se a leitura das amostras.
Para a determinação dos micronutrientes ferro, zinco, cobre e manganês, realizou-se a
leitura direta do volume diluído de 20 mL (resultante da primeira diluição) em
espectrofotômetro de absorção atômica da Varian, modelo 50B. A fonte de radiação para
quantificação dos minerais foi proveniente de lâmpadas de catodo oco, específica para cada
elemento e o combustível utilizado foi o gás acetileno (C2H2). Antes da realização da leitura
dos minerais, todos os tubos foram agitados em um agitador de tubos Ika Works do Brasil,
modelo Minishaker - MS1, para que as soluções fossem homogeneizadas.
Os dados obtidos nas análises físico-químicas foram avaliados por meio de análise de
variância e as médias foram comparadas pelo teste Tukey a 5% de probabilidade de erro,
utilizando o SAS Institute (2002).
Os farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado foram analisados quanto ao número
total de colônias de fungos, coliformes a 45 ºC, Bacillus cereus e presença de Salmonela sp.
As análises de fungos foram realizadas no Laboratório de Fitopatologia da Embrapa Arroz e
31
Feijão, em Santo Antônio de Goiás - GO, enquanto que as análises de coliformes a 45 ºC,
Bacillus cereus e Salmonela sp., foram realizadas pelo Laboratório de Controle Higiênico-
Sanitário de Alimentos da Faculdade de Nutrição da UFG, em Goiânia - GO.
As amostras, devidamente acondicionadas em embalagens plásticas (polietileno),
foram pesadas (25 g) em balança previamente esterilizada, com precisão de ± 0,01 g,
homogeneizadas em 225 ml de solução salina tamponada (água peptonada) estéril (8,5 g de
cloreto de sódio, 1 g de água peptonada e 1 L de água destilada) por dez minutos, em
“Stomacher”. A quantificação dos fungos presentes nas amostras de farelo de arroz cru,
extrusado e parboilizado foi realizada em câmara de fluxo laminar previamente esterilizada.
As amostras foram inoculadas em meio de cultura ágar batata dextrose (BDA) acidificado
com ácido tartárico (10%), utilizando-se o método de plaqueamento em profundidade. Após a
inoculação e a solidificação do meio de cultura, as placas de Petri foram incubadas a 25 ºC,
por 72-120 h, sendo as avaliações realizadas após este período, por meio de contagem do
número de colônias (SILVA; JUNQUEIRA; SILVEIRA, 2001).
As determinações de fungos foram realizadas em triplicata, e os resultados,
submetidos ao teste Tukey a 5% de probabilidade de erro com auxílio do programa SAS
Institute (2002).
As contagens de coliformes a 45 ºC, de Bacillus cereus e a pesquisa de presença
Salmonella sp. foram realizadas de acordo com os métodos descritos pela American Public
Health Association (APHA, 2001).
Para a contagem de coliformes totais, foi distribuído 1 mL de cada diluição no centro
da placa de Petri e adicionado 15 mL do ágar cristal violeta vermelho neutro bile (VRBA),
seguido de homogeneização. Após a solidificação, as placas foram incubadas de forma
invertida a 35 °C, durante 24-48 h. Completado o tempo de incubação, foram selecionadas as
placas com dez a cento e cinqüenta colônias, consideradas características aquelas com 0,5-2,0
mm de diâmetro, vermelho púrpura rodeadas por zonas de precipitação dos sais biliares de cor
violeta. A confirmação foi realizada inoculando-se com alça três a cinco colônias, em tubos
contendo caldo verde brilhante bile 2% lactose com tubos de Durhan e incubando-se a 35 °C
por 48 h. Para a confirmação de coliformes termotolerantes a partir das placas de VRBA,
utilizadas na contagem de coliformes totais, selecionou-se três a cinco colônias típicas,
inoculando-as em tubos com caldo Escherichia coli (EC) contendo tubos de Durhan, com
incubação a 44,5 °C por 24 h em banho-maria com agitação. Após completado o tempo de
incubação realizou-se as provas do indol, vermelho de metila, Voges Proskauer e citrato
32
(IMViC), transferindo uma alça para os tubos com caldo triptona e citrato de Simmons com
incubação a 35 °C por 48 h, e para os tubos com caldo vermelho de metila e Voges Proskauer
(VM-VP) com incubação a 35 °C por cinco dias.
A contagem de B. cereus foi feita por semeadura em superfície em ágar manitol gema
de ovo polimixina (MYP) distribuídas com alça de Drigalsky. As placas foram incubadas a 37
ºC por 24 h. Das colônias consideradas suspeitas, foram realizadas as provas de motilidade,
redução do nitrato e beta-hemólise.
A pesquisa de Salmonella sp. incluiu pré-enriquecimento a 37 ºC por 24 h,
enriquecimento seletivo em caldo selenito cistina e tetrationato de Kauffmann a 43 ºC por 24
h, e isolamento em ágar Salmonella-Shigella (SS) e ágar xilose-lisina-desoxicolato (XLD),
com incubação a 37 ºC por 24 h. As colônias com características típicas foram triadas em ágar
tríplice açúcar ferro (TSI), incubadas a 37 ºC por 24 h e por fim, foram realizados os testes
bioquímicos (teste de uréia, citrato, VM-VP, triptona, indol, malonato, fenilalanina, lisina,
lactose e sacarose).
Os resultados das análises de coliformes a 45 ºC, Bacillus cereus e Salmonela sp. foram
emitidos em laudo pelo laboratório responsável pela realização da análise.
4.2.2 Determinação da estabilidade dos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado
durante o armazenamento
Utilizou-se um delineamento inteiramente casualizado (DIC) com três tratamentos:
farelo de arroz cru, farelo de arroz extrusado e farelo de arroz parboilizado, com três
repetições no período de cento e oitenta dias. Avaliou-se a estabilidade dos tratamentos por
meio da determinação da atividade de lipase (AL), rancidez hidrolítica (RH) e índice de
peróxidos (IP). Estas análises foram realizadas em duplicata, no Laboratório de Análise e
Tecnologia de Alimentos da Embrapa Arroz e Feijão, em Santo Antônio de Goiás - GO.
Para AL e RH, os tratamentos foram analisados a cada três dias durante os primeiros
doze dias; do décimo segundo ao trigésimo dia, a cada seis dias; do trigésimo ao sexagésimo
dia, a cada dez dias; do sexagésimo ao nonagésimo dia, a cada quinze dias; e deste ponto em
diante, a cada trinta dias. Assim, foram coletadas três amostras de cada tratamento em
dezesseis tempos diferentes, totalizando cento e quarenta e quatro parcelas.
33
O IP foi determinado a cada quinze dias, durante os primeiros sessenta dias, e, a partir
deste ponto, a cada trinta dias, totalizando nove tempos para cada amostra, portanto, oitenta e
uma parcelas.
Os dados obtidos foram analisados por análise de variância e as médias dos resultados,
comparadas pelo teste Tukey a 5% de probabilidade, no aplicativo SAS, por meio de seu
procedimento GLM (SAS INSTITUTE, 2002). Foram construídas curvas de regressão no
programa Excel (MICROSOFT EXCEL, 2003) e os efeitos lineares e quadráticos do tempo
sobre as variáveis foram avaliados com auxílio do programa Sisvar (FERREIRA, 2000).
A determinação da AL fundamentou-se na produção de ácidos graxos livres resultante
da ação desta enzima após sua extração e inserção de substrato, segundo metodologia descrita
por Goffman e Bergman (2003b). Utilizou-se 200 mg de amostra e 2 mL de tampão fosfato
de potássio (50 mM), com pH 7,2, para extração da enzima, sendo 1 mL da fase aquosa desta
solução, transferido para outro tubo contendo 1 mL de emulsão (30 mg óleo de oliva com 30
mg de Tween 20 por mL de água deionizada). A reação enzimática ocorreu por incubação das
amostras a 35 ºC por dezoito horas em shaker com controle de temperatura a 20 rpm (Shaker
Incubating, modelo 4500). Após este período, adicionou-se 3,5 mL de isoctano, visando a
extração dos ácidos graxos livres. Desta solução, retirou-se 2 mL do sobrenadante, inserindo-
o em novo tudo contendo 1 mL da mistura reagente indicadora de cor (3% v v-1 de solução de
piridina em 5% p v-1 de solução de acetato cúprico). A solução foi agitada por 1-2 seg em
agitador de tubos Ika Works do Brasil, modelo Minishaker - MS1. Após a sedimentação da
fase aquosa, foi removida uma alíquota da fase isoctano e lida a absorbância a 715 nm em
espectrofotômetro Femto 700 Plus, calibrado com isoctano em acetato cúprico. Os resultados
foram expressos de acordo com a quantidade de ácidos graxos livres em miligramas de ácido
caprílico (C 8:0) por 100 mg de farelo de arroz, com base na curva-padrão do ácido caprílico
(KWON; RHEE, 1986).
A RH foi determinada de acordo com a metodologia descrita por Goffman e Bergman
(2003b), agitando em shaker (Shaker Incubating, modelo 4500) por 3 min a 180 rpm, 100 mg
de farelo de arroz e 3 mL de isoctano. Uma alíquota de 2 mL foi retirada e adicionada em
novo tubo contendo 1 mL do reagente indicador de cor (3% v v-1 de solução de piridina em
5% p v-1 de solução de acetato cúprico), sendo a solução agitada por 1-2 seg em agitador de
tubos Ika Works do Brasil, modelo Minishaker - MS1. Uma alíquota da fase isoctano foi
retirada para leitura da absorbância a 715 nm em espectrofotômetro Femto 700 Plus, calibrado
com alíquota de isoctano em acetato cúprico. A RH foi expressa de acordo com a quantidade
34
de ácidos graxos livres em miligramas de ácido caprílico por 100 mg de farelo de arroz, com
base em curva-padrão de ácido caprílico construída segundo Kwon e Rhee (1986).
O IP foi determinado segundo o método nº Cd 8b-90 (AOCS, 1991), que quantifica as
substâncias que geralmente são assumidas como peróxidos ou outros produtos similares da
oxidação lipídica. O óleo contido nos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado foi
extraído à frio, segundo metodologia descrita por Blyer e Dyer (1959), utilizando metanol,
clorofórmio e água na proporção de 2:2:1,8. Aos lipídios extraídos, foram adicionados ácido
acético e isoctano, na proporção de 3:2, solução saturada de iodeto de potássio, água destilada
e solução indicadora de amido. A mistura foi titulada com tiossulfato de sódio até atingir o
ponto de viragem (amarelo claro). Os lipídios contidos na alíquota foram estimados
gravimetricamente.
Os farelos de arroz também foram avaliados, aos cento e vinte dias de armazenamento,
quanto à presença e identificação de ovos, larvas e adultos de insetos, com auxílio de
microscópio esterioscópico, no laboratório de Entomologia da Embrapa Arroz e Feijão, em
Santo Antônio de Goiás - GO.
Aos cento e oitenta dias de armazenamento os farelos de arroz cru, extrusado e
parboilizado foram analisados quanto ao número total de colônias de fungos, no Laboratório
de Fitopatologia da Embrapa Arroz e Feijão, em Santo Antônio de Goiás-GO, conforme
metodologia descrita no item 4.2.1.
4.2.3 Avaliação do odor e gosto de biscoitos elaborados com farelo de arroz extrusado
armazenados à temperatura ambiente por trinta, sessenta e noventa dias
Utilizou-se delineamento em blocos completos casualizados, considerando os
provadores iguais aos blocos, com dois tratamentos. Os biscoitos foram preparados no dia
anterior a cada teste. Os testes foram realizados a cada trinta dias de armazenamento, na
Embrapa Arroz e Feijão, com 70 provadores não treinados, sendo os mesmos em cada teste.
Para elaboração da amostra “controle”, utilizou-se na formulação farelo de arroz
extrusado armazenado -20 °C, e para o tratamento “teste”, a ser avaliado, farelo de arroz
extrusado embalado em filme de polietileno de baixa densidade (15 µm de espessura)
armazenado à temperatura ambiente por trinta, sessenta e noventa dias. Ambos os biscoitos
foram formulados com 127,5 g de farelo de arroz extrusado, 85,0 g de farinha de trigo, 42,5 g
de fécula de mandioca, 110,0 g de açúcar cristal, 50,0 g de açúcar mascavo, 120,0g de
35
margarina, 56,0 g de ovo, 6,0 g de fermento químico em pó, 2,0 g de sal e 2,0 g de essência de
baunilha. A seqüência de operações para elaboração dos biscoitos está descrita no item 4.2.4.
Para a análise sensorial, aplicou-se o teste discriminativo de comparação múltipla ou
de diferença do controle, segundo Meilgaar, Civille e Carr (1999), avaliando-se o odor e gosto
das amostras em relação à “referência”. As amostras foram apresentadas em pratos
descartáveis, devidamente codificadas, na forma de triângulo, contendo duas amostras
“controle” e uma amostra “teste”, de forma que uma amostra controle foi denominada
“referência”. O modelo da ficha utilizada na análise sensorial está ilustrado na Figura 4.
Nome:____________________________Data: __/__/__ Sexo: ( ) F ( ) M Idade: __anos Você receberá 2 amostras de biscoitos com farelo de arroz para serem avaliadas quanto ao odor e gosto. As amostras-teste codificadas devem ser comparadas com a referência, marcada com a letra R. Por favor, analise-as e classifique-as como igual, com mais ou menos odor e gosto, de acordo com seu julgamento. Em seguida, classifique a intensidade da diferença de acordo com a escala apresentada. Enxágüe a boca após as avaliações e espere trinta segundos para a próxima avaliação.
Código da amostra Código da amostra Classificação
Classificação
ODOR GOSTO
Odor mais intenso que R Mais gostosa que R
Odor igual a R Gosto igual a R
Odor menos intenso que R Menos gostosa que R
Intensidade da diferença: Intensidade da diferença:
Pequena Pequena
Moderada Moderada
Grande Grande
Extrema Extrema
Comentários:______________________________________________________________
Figura 4. Ficha de avaliação sensorial utilizada no teste discriminativo de comparação múltipla.
Para avaliação dos dados obtidos, utilizou-se uma escala monopolar de nove pontos,
variando de um a nove, sendo um referente à diferença extrema menor de intensidade, cinco
igual à referência e nove diferença extrema maior de intensidade. Os resultados foram
analisados aos pares, aos trinta, sessenta e noventa dias quanto a odor e gosto de ranço, pelo
teste F utilizando-se o aplicativo SAS Institute (2002).
36
4.2.4 Aplicação – biscoitos formulados com diferentes níveis de substituição de farinha
de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado
Farelo de arroz extrusado submetido ao congelamento logo após a obtenção foi
utilizado para a elaboração dos biscoitos tipo cookie com diferentes níveis deste farelo em
substituição à farinha de trigo e fécula de mandioca. Utilizou-se delineamento inteiramente
casualizado (DIC), com quatro tratamentos (12,5%, 25%, 37,5% e 50% de substituição da
mistura de farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado), e um controle
(sem farelo de arroz extrusado), em quatro repetições, totalizando vinte parcelas.
Biscoitos tipo cookie com diferentes concentrações de farelo de arroz extrusado foram
desenvolvidos no laboratório de Panificação do Setor de Engenharia de Alimentos da Escola
de Agronomia e Engenharia de Alimentos da UFG. Os biscoitos foram formulados segundo
Soares Júnior et al. (2007) com redução dos teores de açúcar e de sal. Em todos os
tratamentos, apenas a quantidade de farelo de arroz extrusado, farinha de trigo e fécula de
mandioca foram alterados, conforme verificado na Tabela 1. Os demais ingredientes
permaneceram constantes: 110 g de açúcar cristal, 50 g de açúcar mascavo, 120 g de
margarina, 56 g de ovo, 6 g de fermento químico em pó, 2 g de sal e 2 g de essência de
baunilha.
Tabela 1. Quantidades (g) de farelo de arroz extrusado, farinha de trigo e fécula de mandioca utilizados na formulação dos biscoitos tipo cookie .
Níveis de substituição de farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado (%) Ingredientes (g)
0 (controle) 12,5 25 37,5 50 Farelo de arroz extrusado 0,0 31,9 63,8 95,6 127,5 Farinha de trigo 170,0 148,7 127,5 106,3 85,0 Fécula de mandioca 85,0 74,4 63,7 53,1 42,5
Para o preparo da massa, todos os ingredientes foram pesados e, em seguida,
processados em batedeira doméstica Wallita, modelo RI 1554. Primeiramente foram
misturados por três minutos os açúcares cristal e mascavo, a margarina, o ovo e a essência de
baunilha. Em seguida, adicionou-se a mistura de farinha de trigo, fécula de mandioca e farelo
de arroz extrusado, processando-os por dois minutos em baixa velocidade. No final,
adicionou-se o sal e fermento, homogeneizando a mistura por mais três minutos. Os biscoitos
foram moldados e padronizados com auxílio de colher de sopa, colocados em forma de
alumínio untada e enfarinhada, e assados em forno industrial pré-aquecido, com temperatura
37
estabilizada em 180 ± 3 °C por 17 ± 2 min. Após atingirem a temperatura ambiente, os
biscoitos foram embalados em sacos de polietileno de baixa densidade (15 µm de espessura)
até a realização da análise sensorial. Amostras de cada tratamento foram congeladas a –20 °C
até a realização das análises físicas, químicas e microbiológicas.
4.2.4.1 Avaliação sensorial – aceitabilidade
Para a análise sensorial dos biscoitos utilizou-se delineamento em blocos completos
casualizados, no qual as fontes de variação foram os tratamentos (12,5%, 25%, 37,5% e 50%
de substituição da farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado), mais
um controle, sendo cada provador um bloco. Cada tratamento foi avaliado por setenta
provadores não treinados, de forma monádica seqüencial aleatorizada (um tratamento a cada
sessão, ou seja, um por dia) (MEILGAAR; CIVILLE; CARR, 1999).
Na Figura 5 está ilustrada a ficha de avaliação sensorial utilizada no teste de
aceitabilidade aplicado aos biscoitos elaborados.
Nome:__________________________________________________Data: ____/____/____
Sexo: ( ) F ( ) M Idade: ____anos
Você gosta de biscoito? ( ) Sim ( ) Não
Você lê rótulos de produtos? ( ) Sempre ( ) Às Vezes ( ) Não
Você receberá amostra de biscoito para ser avaliada quanto à aparência, textura e sabor. Prove cuidadosamente e avalie. Por favor, represente o quanto gostou ou desgostou, de acordo com a escala.
1 - Desgostei muitíssimo 6 - Gostei ligeiramente 2 - Desgostei muito 7 - Gostei regularmente 3 - Desgostei regularmente 8 - Gostei muito 4 - Desgostei ligeiramente 9 - Gostei muitíssimo
5 - Indiferente
Atributo Escore
Aparência
Textura
Sabor
Você compraria o biscoito? ( ) SIM ( ) NÃO
Comentários:______________________________________________________________
Figura 5. Ficha de avaliação sensorial utilizada no teste de aceitabilidade de biscoitos elaborados com farelo de arroz extrusado.
38
O método utilizado foi o teste de aceitabilidade, no qual avaliou-se a aparência, textura
e sabor, com auxílio de escala hedônica estruturada, contendo nove frases previamente
estabelecidas e arranjadas, com graus sucessivos de “gostar”, sendo o número 1 referente ao
“desgostei extremamente” e o número 9, ao “gostei extremamente" (MEILGAAR; CIVILLE;
CARR, 1999). Também foram obtidas informações sobre o sexo, idade, apreciação de
biscoito e interesse pela leitura de rótulos de produtos, além da intenção de compra pelos
provadores (Figura 5).
Os dados referentes à aparência, textura e sabor dos biscoitos elaborados foram
interpretados por análise de variância e as médias dos resultados, comparadas pelo teste
Tukey a 5% de probabilidade (SAS INSTITUTE, 2002).
4.1.4.2 Avaliação físico-química dos biscoitos
Os parâmetros instrumentais de cor (L*, a* e b*) foram determinados no Colorímetro
Hunter Lab, modelo Color Quest II, no Laboratório de Análises Físico-Químicas de
Alimentos da Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos da UFG, Goiânia - GO, com
20 replicatas. A luminosidade (L*) representa quão claro ou escuro é o produto, com valores
entre 0 (totalmente preto) e 100 (totalmente branco); os valores das coordenadas de
cromaticidade a* de -60 a +60, correspondem, ao verde e ao vermelho, respectivamente e a
coordenada b* também varia de -60 a +60, correspondendo ao azul e ao amarelo,
respectivamente.
Análises de umidade, proteínas, lipídios, cinzas, carboidratos e valor energético total,
foram realizadas em triplicata, de fibra alimentar, em quadruplicata, e de cálcio, magnésio,
potássio, fósforo, ferro, zinco, cobre e manganês, em duplicata, foram determinadas segundo
os métodos descritos no item 4.2.1. As análises foram realizadas no Laboratório de Análise e
Tecnologia de Alimentos da Embrapa Arroz e Feijão, em Santo Antônio de Goiás - GO. Os
biscoitos foram pesados em balança eletrônica com capacidade de 350 g, precisão de 0,01 g,
da marca Acculab, modelo VI 350.
Os dados obtidos nas análises físicas e químicas foram avaliados por análise de
variância e as médias comparadas pelo teste Tukey a 5% de probabilidade de erro (SAS
INSTITUTE, 2002), com exceção dos biscoitos controle e de maior aceitabilidade, que foram
avaliados pelo teste F, com auxílio do SAS Institute (2002). Foram determinadas as curvas de
regressão e os efeitos lineares e quadráticos significativos das variáveis com auxílio do
39
programa estatístico Sisvar (FERREIRA, 2000), sendo construídos gráficos de regressão no
programa Excel (MICROSOFT EXCEL, 2003).
4.2.4.3 Avaliação microbiológica
Os tratamentos controle e de maior aceitabilidade no teste sensorial foram analisados
quanto aos coliformes a 45 ºC, Staphylococcus coagulase positiva e Salmonela sp., no
Laboratório de Controle Higiênico-Sanitário de Alimentos da Faculdade de Nutrição da UFG,
em Goiânia - GO, conforme metodologia descrita no item 4.2.1. A contagem de
Staphylococcus coagulase positiva foi realizada através da semeadura de 0,1 mL das diluições
em superfície de ágar baird-Parker (BP), distribuídas com alça de Drigalsky, com incubação a
37 ºC por 48 h. Foram realizadas as provas coloração de Gram, prova da catalase, prova da
coagulase e fermentação anaeróbica da glicose e manitol nas colônias consideradas suspeitas
de pertencerem ao gênero Staphylococcus. Os resultados das análises de coliformes a 45 ºC,
Staphylococcus coagulase positiva e Salmonela sp. foram emitidos em laudo pelo laboratório
responsável pela realização da análise.
4.2.4.4 Custo dos ingredientes substituídos na elaboração dos biscoitos
O custo dos ingredientes substituídos para o preparo dos biscoitos foi calculado por
meio de levantamento de preços no mercado atacadista da cidade de Goiânia - GO, no dia 29
de agosto de 2008.
40
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 CARACTERIZAÇÃO DOS FARELOS DE ARROZ CRU, EXTRUSADO E
PARBOILIZADO
O farelo de arroz cru apresentou contaminação de endosperma, na forma de partículas
minúsculas e, quando extrusado, apresentou forma de flocos pequenos, coloração marrom,
tendendo ao amarelo, e odor suave, característico de produtos submetidos ao calor. O farelo
oriundo do arroz parboilizado continha alta contaminação de cascas, coloração marrom escura
e odor forte, proveniente do processo de parboilização ao qual o grão foi submetido (Figura
6).
A B C
Figura 6. Farelo de arroz cru (A), extrusado (B) e obtido após parboilização do grão (C).
A coloração do farelo de arroz varia de marrom claro a escuro, sendo a coloração mais
escura característica do farelo parboilizado (LUH; BARBER; BARBER, 1991). Bhattacharya
(1996) observou que o escurecimento do arroz parboilizado é influenciado pela temperatura
de parboilização e tempo de vaporização, sendo que a aplicação de menor temperatura e
tempo pode propiciar uma cor mais clara ao produto beneficiado.
5.1.1 Composição centesimal e valor energético total
As médias da composição nutricional e do valor energético total, os desvios-padrão e
os coeficientes de variação dos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado estão
apresentados na Tabela 2.
41
Tabela 2. Médias seguidas dos desvios-padrão e coeficientes de variação dos componentes físico-químicos e valor energético total (VET) dos farelos de arroz cru (FAC), extrusado (FAE) e parboilizado (FAP).
Componentes1 FAC FAE FAP C. V. (%)2
Umidade (g 100 g-1)3 5,58A ± 0,22 (3,90)
1,46B ± 0,09 (6,38)
5,65A ± 0,25 (4,32)
3,70
Proteínas (g 100 g-1) 13,34B ± 0,48 (3,57)
13,46B ± 0,31 (2,30)
17,17A ± 0,12 (0,69)
1,34
Lipídios (g 100 g-1) 21,82B ± 0,57 (2,64)
23,72B ± 0,73 (3,06)
36,03A ± 1,02 (2,84)
3,36
Carboidratos (g 100 g-1) 40,08A ± 0,82 (2,05)
38,84A ± 1,62 (4,16)
5,73B ± 0,34 (5,87)
2,94
Fibra alimentar (g 100 g-1) 16,99B ± 2,11 (13,20)
16,35B ± 2,24 (14,43)
34,06A ± 0,99 (2,95)
5,35
VET (kcal 100 g-1) 410,10A ± 3,25 (0,79)
422,68A ± 9,88 (2,34)
415,89A ± 7,83 (1,88)
2,14
Cinzas (g 100 g-1) 7,76A ± 0,02 (0,29)
7,63B ± 0,01 (0,17)
7,01C ± 0,01 (0,07)
0,17
1 As médias de umidade foram calculadas em base úmida, enquanto que as demais, em base seca. 2 C. V.: coeficiente de variação obtido na análise de variância. 3 Letras iguais na mesma linha não diferem entre si a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey.
Os farelos de arroz cru e parboilizado não diferiram (P > 0,05) entre si em relação ao
conteúdo de umidade, enquanto que ambos diferiram (P ≤ 0,05) do farelo de arroz extrusado,
provavelmente devido a secagem à qual este foi submetido. Segundo Saunders (1985-86), o
farelo de arroz extrusado possui umidade entre 6,0-7,0 g 100 g-1, valor superior ao verificado
neste trabalho. Os farelos de arroz avaliados neste trabalho também apresentaram teores de
umidade inferiores aos estimados por Saunders (1990a,b), de 8,0-12,0 g 100 g-1 para o farelo
de arroz cru e 7,0-9,0 g 100 g-1 para o farelo de arroz parboilizado; por Silva, Sanches e
Amante (2006), para farelos da variedade Epagrim, de 7,96 g 100 g-1 e 9,96 g 100 g-1,
respectivamente para o farelo de arroz cru e parboilizado; e por Amissah et al. (2003) para
dezesseis variedades de farelo de arroz cru analisadas, de 7,1-13,0 g 100 g-1.
Possivelmente as diferenças encontradas em relação ao conteúdo de umidade relatado
na literatura para farelos de arroz e a verificada neste trabalho podem ser decorrentes de
conteúdos variáveis de umidade no grão de arroz em casca antes do beneficiamento
(AMISSAH et al., 2003), assim como das condições ambientais quando estes grãos foram
adquiridos e beneficiados. Dependendo do teor umidade e composição do alimento, e da
temperatura e umidade do ambiente, a água presente no alimento pode vaporizar-se para o
ambiente, objetivando o alcance da umidade de equilíbrio (FELLOWS, 2006). Sendo assim,
em ambientes com baixa umidade relativa, como ocorre na região Centro-Oeste do Brasil
principalmente em agosto (INMET, 2006), mês em que as amostras de farelo de arroz foram
42
coletadas, o alimento pode perder água para o ambiente, diminuindo, conseqüentemente, seu
conteúdo de água, o que pode justificar a menor umidade, em relação à literatura, nos farelos
de arroz cru e parboilizado avaliados neste trabalho.
A quantidade de proteínas, lipídios, carboidratos e fibra alimentar foi diferente (P ≤
0,05) entre os farelos de arroz cru e extrusado e o farelo de arroz parboilizado provavelmente
em decorrência da mínima contaminação deste farelo com endosperma, fato que, segundo
Saunders (1990b), contribui para um menor conteúdo de carboidratos, e, conseqüentemente,
aumento dos outros compostos do farelo como proteínas, lipídios e fibra alimentar no farelo
de arroz parboilizado.
Em relação ao conteúdo de proteínas, o farelo de arroz parboilizado apresentou teor
maior (P ≤ 0,05) que os farelos de arroz cru e extrusado, que foram estatisticamente
semelhantes (P > 0,05). O conteúdo de proteínas encontrado por Feddern, Furlong e Soares
(2007) no farelo de arroz cru foi 12,5 g 100 g-1 e o verificado por Silva, Sanches e Amante
(2006) neste mesmo farelo foi 13,62 g 100 g-1 e no farelo de arroz parboilizado, 12,72 g 100
g-1, resultados próximos aos verificados neste trabalho para o farelo de arroz cru e inferior
para o farelo de arroz parboilizado.
Em dezesseis variedades de farelo de arroz cru, Amissah et al. (2003) encontraram
teores de proteínas variando entre 11,53-15,30 g 100 g-1. Segundo Saunders (1990a,b), o
conteúdo de proteínas em farelo de arroz varia entre 12,0-16,0 g 100 g-1 para o cru e entre
17,0-20,0 g 100 g-1 para o parboilizado, faixas que incluem os valores verificados neste
trabalho. Gualberto et al. (1997) não observaram modificações no conteúdo protéico de farelo
de arroz cru após a extrusão, conforme também verificado neste trabalho, sendo que os
valores para o farelo de arroz extrusado variaram de 13,98-14,30 g 100 g-1, próximos aos
deste trabalho.
Em relação ao conteúdo de lipídios, o farelo de arroz parboilizado apresentou teor
maior (P ≤ 0,05) que os farelos de arroz cru e extrusado, que não diferiram entre si (P > 0,05).
O conteúdo de lipídios do farelo de arroz extrusado, segundo Saunders (1990a,b) deve ser no
mínimo 16 g 100 g-1. O conteúdo de lipídios do farelo de arroz pode variar de 10,0-23,0 g 100
g-1 e, quando o farelo for oriundo do arroz parboilizado, este teor pode exceder 23,0 g 100 g-1
(SAUNDERS, 1985-86), faixas que incluem os valores verificados neste trabalho.
Os resultados obtidos neste trabalho para conteúdo de lipídios do farelo de arroz foram
superiores aos verificados por Feddern, Furlong e Soares (2007), de 20,10 g 100 g-1 para o
farelo cru, por Delahaye, Jiménes e Pérez (2005), para o farelo de arroz submetido a secagem,
43
18,0 g 100 g-1 e por Amissah et al. (2003) que, utilizando a metodologia de Soxhlet,
encontraram conteúdo de lipídios em farelo de arroz cru entre 13,3-19,8 g 100 g-1. O valor de
lipídios do farelo de arroz cru encontrado por Silva, Sanches e Amante (2006) foi de 26,53 g
100g-1, superior ao deste trabalho. Estes mesmos autores obtiveram para o farelo de arroz
parboilizado, 18,20 g 100g-1 de lipídios, menor que o observado neste trabalho.
Pode-se verificar que há grande diferença na literatura (AMISSAH et al., 2003;
CAMIRE, 2001; GUALBERTO et al., 1997; SILVA; SANCHES; AMANTE, 2006), em
relação ao conteúdo de lipídios em farelos de arroz parboilizados. As condições de
parboilização e beneficiamento do grão podem afetar significativamente a composição
nutricional do farelo de arroz (LUH; BARBER; BARBER, 1991; SAUNDERS, 1990b). Além
disto, conforme Saunders (1990b), o menor conteúdo de amido no farelo de arroz
parboilizado contribui para a maior proporção de outros nutrientes neste farelo.
A metodologia utilizada neste trabalho para a determinação de lipídios nos farelos de
arroz foi a descrita por Bligh e Dyer (1959), enquanto os demais trabalhos utilizaram outros
métodos, como o de Soxhlet, que apesar de ser prático, determina apenas lipídios apolares, o
que limita sua utilização (LESS, 1979). O método descrito por Bligh e Dyer (1959) possui
como vantagem em relação ao de Soxhlet, a extração de todas as camadas de lipídios (polares
e apolares) (CARVALHO; JONG, 2002). Portanto, as diferenças entre os resultados
encontrados para teor de lipídios, além de serem decorrentes da cultivar e do processamento
do arroz em equipamentos distintos, com possíveis diferenças no grau de polimento, podem
também ser justificadas por diferentes metodologias utilizadas.
O teor de carboidratos no farelo de arroz parboilizado foi menor (P ≤ 0,05) que o dos
farelos de arroz cru e extrusado, que não diferiram (P > 0,05) entre si. Silva, Sanches e
Amante (2006) encontraram para os farelos de arroz cru e parboilizado, valores de
carboidratos de 50,64 g 100g-1 e 59,34 g 100g-1, respectivamente, diferentes dos verificados
neste trabalho, no qual o farelo de arroz cru possuiu teor significativamente maior de
carboidratos que o farelo de arroz parboilizado. Feddern, Furlong e Soares (2007)
encontraram, em farelo de arroz cru, conteúdo de carboidratos de 46,3 g 100g-1, também
superior ao verificado neste trabalho.
Os carboidratos presentes no farelo de arroz são representados por hemicelulose (8,7-
11,4 g 100 g-1), celulose (9,0-12,8 g 100 g-1), amido (5,0-15,0 g 100g-1) e ß-glicana (1 g 100 g-
1) (MALEKIAN et al., 2000). O conteúdo de carboidratos determinado nos farelos de arroz
cru, extrusado e parboilizado foi composto basicamente pelo amido, uma vez a quantidade de
fibra alimentar (hemicelulose, celulose e ß-glicana) foi utilizada no cálculo. Possivelmente a
44
diferença existente entre o conteúdo de carboidratos dos farelos de arroz cru e extrusado em
relação ao parboilizado foi devida à contaminação do farelo de arroz cru com partes do
endosperma do grão, rico em amido, e da contaminação com cascas no farelo de arroz
parboilizado, que apesar deste ter sido peneirado, ainda possuía conteúdo significativo destas
em relação aos demais farelos estudados. O grão de arroz quando parboilizado possui
característica compacta e vítrea, sendo mais resistente à quebra e abrasão, portanto, durante o
beneficiamento menor quantidade de amido é retirada do endosperma juntamente com o
farelo (CARVALHO; BASSINELLO, 2006; HOFFPAUER, 2005; LUH; BARBER;
BARBER, 1991; SAUNDERS, 1990b). O conteúdo de carboidratos encontrado no farelo de
arroz parboilizado se encontra na faixa descrita por Malekian et al. (2000), de 5,0 - 15,0 g 100
g-1 para teor de amido do farelo de arroz. Portanto, provavelmente no beneficiamento do arroz
parboilizado ocorreu de forma mínima contaminação de endosperma no farelo de arroz,
apresentando este menor teor de carboidratos.
Em relação ao conteúdo de fibra alimentar, o farelo de arroz parboilizado possuiu
quantidade significativamente maior (P ≤ 0,05) que os demais farelos, que não diferiram entre
si (P > 0,05). A fibra alimentar do farelo de arroz varia de acordo com o grau de polimento ou
conteúdo de amido proveniente do endosperma e, quando este é extrusado, o teor de fibra
alimentar varia de 20,0-25,0 g 100 g-1, com 2,0 g 100 g-1 de fibra solúvel (SAUNDERS,
1990b). O grão de arroz parboilizado, por possuir característica compacta e vítrea, sendo mais
resistente à quebra ou abrasão (LUH; BARBER; BARBER, 1991; SAUNDERS, 1990b),
possui menor possibilidade de contaminação do farelo com endosperma, o que
conseqüentemente pode resultar em maior teor de fibra alimentar no farelo de arroz
parboilizado.
Abdul-Hamid e Luan (2000) encontraram teor médio de fibra alimentar de 27,04 g 100
g-1 em farelo de arroz cru, e em farelo de arroz submetido à secagem, Delahaye, Jiménes e
Pérez (2005) verificaram 27,0 g 100 g-1 e Qureshi, Sami e Khan (2002), 29,0 g 100 g-1.
Feddern, Furlong e Soares (2007) encontraram 10,6 g 100 g-1 de fibra alimentar no farelo de
arroz cru, valores superiores aos encontrados neste trabalho para o farelo de arroz cru, com
exceção do relatado por Feddern, Furlong e Soares (2007). Segundo Saunders (1990a,b), a
fibra alimentar varia entre 20,0-25,0 g 100 g-1 para o farelo de arroz extrusado e de 31,0-33,0
g 100 g-1 para o farelo de arroz parboilizado, valores superiores ao encontrado neste trabalho
para o farelo de arroz extrusado e inferiores para o farelo parboilizado. O grau de
processamento do arroz, assim como os fatores associados à variedade genética, condições
ambientais e à própria constituição do grão influenciam de forma significativa a composição
45
nutricional do farelo de arroz (CARVALHO; BASSINELLO, 2006; LUH; BARBER;
BARBER, 1991; SAUNDERS, 1990a; LLOYD; SIEBENMORGEN; BEERS, 2000), o que
pode justificar as variações observadas neste trabalho e na literatura em relação ao conteúdo
de fibra alimentar (ABDUL-HAMID; LUAN, 2000; DELAHAYE; JIMÉNES; PÉREZ, 2005;
FEDDERN; FURLONG; SOARES, 2007; QURESHI; SAMI; KHAN; 2002).
Dias et al. (1994) encontrou, no farelo de arroz fresco, os seguintes teores de celulose,
hemicelulose e lignina, respectivamente: 2,64 g 100 g-1, 17,3 g 100 g-1 e 20,9 g 100 g-1 e Luh,
Barber e Barber (1991) encontraram valores de lignina de 7,70-13,11 g 100 g-1. A partir
destes dados, supõe-se que a fibra alimentar presente no farelo de arroz é constituída
basicamente por hemicelulose e lignina, fibras que possuem baixa fermentação e alta
capacidade de retenção de água (LUH; BARBER; BARBER, 1991). Essas fibras são bastante
úteis no tratamento da constipação intestinal, pois aumentam a massa fecal, a maciez das
fezes e o trânsito intestinal, promovem a renovação de células saudáveis, intensificam a
proteção contra infecções bacterianas e retardam a resposta glicêmica (FRANK et al., 2004;
LAJOLO et al., 2001).
Todos os farelos analisados possuíram alto teor de fibra alimentar segundo o
Ministério da Saúde (BRASIL, 1998), que determina um mínimo de 6,0 g 100 g-1 de fibra
alimentar no alimento sólido para que este seja considerado com alto teor de fibra alimentar.
Apesar dos conteúdos de proteínas, lipídios e carboidratos dos farelos de arroz cru e
extrusado terem sido diferentes do farelo de arroz parboilizado, a proporção destes nutrientes
não afetou o valor calórico dos farelos, uma vez que este foi estatisticamente semelhante (P >
0,05). Em estudo realizado por Amissah et al. (2003) com dezesseis variedades de arroz, o
valor calórico dos farelos de arroz cru variou de 245,77-388,33 kcal 100 g-1, valores inferiores
aos encontrados neste trabalho para todos os farelos analisados. Uma vez que as condições de
processamento e beneficiamento, fatores associados à variedade genética, condições
ambientais e fatores relacionados à própria constituição do grão podem influenciar a
composição nutricional do farelo de arroz (CARVALHO; BASSINELLO, 2006; LLOYD;
SIEBENMORGEN; BEERS, 2000), conseqüentemente o valor calórico total também será
influenciado, o que pode justificar as divergências encontradas neste trabalho e na literatura
(AMISSAH et al., 2003).
Todos os farelos diferiram em relação ao conteúdo de cinzas (P ≤ 0,05), sendo o maior
valor encontrado no farelo de arroz cru e o menor, no farelo de arroz parboilizado. Durante a
parboilização do grão de arroz, alguns minerais podem migrar da casca para o endosperma,
aumentando, conseqüentemente, o teor de minerais no grão de arroz parboilizado e
46
diminuindo as quantidades presentes na casca e no farelo (FERREIRA; YOKOYAMA,
1999), o que pode justificar o menor teor de cinzas no farelo de arroz oriundo da
parboilização. Amissah et al. (2003) encontraram variação no teor de cinzas entre 8,47-22,18
g 100 g-1 em dezesseis variedades de farelo de arroz cru e Feddern, Furlong e Soares (2007)
encontraram também em farelo de arroz cru, 10,5 g 100 g-1 de cinzas, resultados superiores
aos verificados neste trabalho para todos os farelos analisados.
O conteúdo cinzas do farelo de arroz extrusado foi menor (P ≤ 0,05) que no farelo de
arroz cru, fato também relatado por Gualberto et al. (1997), que observaram que o farelo de
arroz quando extrusado pode aumentar em até 21,5% ou diminuir em até 2,8% o conteúdo de
cinzas, em função do tipo e da rotação da rosca do extrusor. O farelo de arroz avaliado neste
trabalho apresentou, após extrusão, redução de 1,7% no conteúdo de cinzas em relação ao
farelo de arroz cru. Até o presente momento, poucos dados estão disponíveis na literatura
sobre a composição físico-química de farelo de arroz submetido à extrusão. Não estão claros
os efeitos da extrusão sobre a composição de alimentos, uma vez que parâmetros como o
conteúdo de água do alimento, a taxa de alimentação da extrusora, a configuração e a
velocidade da rosca, a temperatura de extrusão e a configuração da matriz podem afetar a
qualidade nutricional de alimentos extrusados (CAMIRE, 2001).
Abdul-Hamid et al. (2007), em estudo realizado em amostras de farelo de arroz cru
com diferentes graus de beneficiamento, concluíram que as frações obtidas continham teores
significativamente diferentes de nutrientes, sendo que a amostra obtida no primeiro estágio de
processamento possuía maior conteúdo de lipídios, cinzas e fibra alimentar, que as amostras
de farelo obtidas nos demais estágios de beneficiamento, portanto, o grau de processamento
do arroz contribui de forma significativa na composição nutricional do farelo de arroz, além
de fatores associados à variedade genética, condições ambientais e à própria constituição do
grão (CARVALHO; BASSINELLO, 2006; LUH; BARBER; BARBER, 1991; SAUNDERS,
1990a; LLOYD; SIEBENMORGEN; BEERS, 2000).
5.1.2 Composição mineral
Na Tabela 3 estão apresentados os dados médios de cálcio, magnésio, potássio,
fósforo, ferro, zinco, cobre e manganês dos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado.
47
Tabela 3. Médias seguidas dos desvios-padrão e coeficientes de variação de alguns minerais presentes nos farelos de arroz cru (FAC), extrusado (FAE) e obtido após parboilização (FAP).
Minerais1
(mg 100 g-1) FAC FAE FAP C. V.2
(%) Cálcio3 54,43B ± 0,00
(0,00) 51,58B ± 0,00
(0,00) 99,45A ± 4,85
(4,88) 4,09
Magnésio 353,13A ± 0,00 (0,00)
331,41B ± 0,00 (0,00)
325,11B ± 2,91 (0,90)
0,50
Potássio 959,37A ± 28,87 (3,01)
1018,72A ± 0,00 (0,00)
507,55B ± 0,00 (0,00)
2,01
Fósforo 1348,37A ± 0,00 (0,00)
1260,64A ± 44,86 (3,56)
1302,11A ± 51,40 (3,95)
3,69
Ferro 7,19B ± 0,00 (0,00)
22,39A ± 0,00 (0,00)
6,83C ± 0,04 (0,53)
0,17
Zinco 6,18B ± 0,04 (0,62)
5,26C ± 0,15 (2,77)
15,58A ± 0,16 (1,00)
0,72
Cobre 1,09B ± 0,00 (0,00)
1,14B ± 0,00 (0,00)
1,45A ± 0,03 (2,27)
1,48
Manganês 11,22B ± 0,18 (1,65)
10,99B ± 0,13 (1,20)
17,81A ± 0,94 (5,29)
3,40
1 As médias foram calculadas em base seca. 2 C. V.: coeficiente de variação obtido na análise de variância. 3 Letras iguais na mesma linha não diferem entre si a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey.
O conteúdo de cálcio do farelo de arroz parboilizado foi significativamente maior (P ≤
0,05) que o dos farelos de arroz cru e extrusado, que não diferiram entre si (P > 0,05). De
acordo com Abdul-Hamid et al. (2007), os valores de cálcio do farelo de arroz obtido de
diferentes frações durante o beneficiamento e estabilizado em microondas podem variar entre
6,7-15,0 mg 100 g-1 e Amissah et al. (2003), em dezesseis variedades de farelo de arroz,
encontraram variação de 5,85-9,53 mg 100 g-1 de cálcio, valores inferiores aos verificados
neste trabalho. Barbosa et al. (2006) encontraram em farelo de arroz torrado, utilizado em
multimistura, quantidade de cálcio 8,88% menor que a verificada nesse trabalho para o farelo
de arroz extrusado (47,0 mg 100 g-1).
O farelo de arroz cru possuiu teor significativamente maior (P ≤ 0,05) de magnésio
que os farelos de arroz extrusado e parboilizado, que não diferiram entre si (P > 0,05). A
quantidade de magnésio encontrada por Barbosa et al. (2006) em farelo de arroz torrado foi
maior que a observada neste trabalho (679,0 mg 100 g-1) para os farelos de arroz cru,
extrusado e parboilizado. O conteúdo de magnésio em farelo de arroz obtido de diferentes
frações do beneficiamento e estabilizado em microondas, variou de 105,6-433,9 mg 100 g-1
48
(ABDUL-HAMID et al., 2007), valores que incluem os verificados neste trabalho para todos
os farelos analisados.
Em relação à quantidade de potássio, o farelo de arroz parboilizado possuiu teor menor
(P ≤ 0,05) que o farelo de arroz cru e extrusado, que não diferiram entre si (P > 0,05). Os
farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado não diferiram entre si (P > 0,05) em relação ao
teor de fósforo. O conteúdo de potássio e fósforo encontrado em farelo de arroz torrado foi
1148,0 mg 100 g-1 e 1410,0 mg 100 g-1, respectivamente (BARBOSA et al., 2006), próximo
ao observado neste trabalho para todos os farelos, exceto em relação ao teor de potássio do
farelo de arroz parboilizado.
Fósforo e potássio são os minerais mais encontrados no farelo de arroz. O farelo de
arroz estabilizado em microondas possuiu valores de fósforo e potássio variando de 1039,30-
1633,20 mg 100 g-1 e 773,70-1545,40 mg 100 g-1, respectivamente, dependendo da fração de
farelo obtida durante o beneficiamento do arroz (ABDUL-HAMID et al., 2007), variação que
inclui os valores obtidos neste trabalho para o fósforo e potássio de todos os farelos
analisados, exceto o potássio no farelo parboilizado. Alguns minerais podem migrar das
camadas externas para o interior do grão durante a parboilização do arroz (FERREIRA;
YOKOYAMA, 1999), o que pode justificar a menor concentração de potássio no farelo de
arroz parboilizado. Geralmente a maior porcentagem (90%) do fósforo presente no farelo de
arroz está sob a forma de fitatos (AMISSAH et al., 2003).
Os fitatos podem agir inibindo proteases, se relacionando também à diminuição da
absorção de minerais. O farelo de trigo torrado possui maior teor de fitatos (4,04 g 100 g-1)
que o farelo de arroz torrado, 3,92 g 100 g-1 (SANT´ANA et al., 2000; SAUNDERS, 1985-
86). As fibras e fitatos, interagem com os macronutrientes da dieta (proteínas, carboidratos e
lipídios), vitaminas e minerais, possuindo capacidade de se ligar a íons metálicos,
especialmente cálcio, cobre, ferro e zinco, reduzindo a absorção destes (ETTINGER, 2005;
TUROWSKI et al., 2007). Entretanto, esses compostos podem ser reduzidos durante a
extrusão (CAMIRE, 2001).
O conteúdo de ferro diferiu (P ≤ 0,05) em todos os farelos analisados, sendo o maior
valor encontrado no farelo de arroz extrusado e o menor, no farelo de arroz parboilizado. O
valor de ferro do farelo de arroz torrado obtido por Sant´ana et al. (2000), 7,7 mg 100 g-1, foi
semelhante ao verificado neste trabalho para o farelo de arroz cru. Barbosa et al. (2006)
determinaram para o mesmo farelo teor de ferro de 8,8 mg 100 g-1, valor superior ao obtido
neste trabalho para o farelo de arroz cru. Conforme Abdul-Hamid et al. (2007), o valor de
49
ferro em farelo de arroz de diferentes frações, tratado em microondas, pode variar de 0,4-1,0
mg 100 g-1, valores bem inferiores aos verificados neste trabalho.
Alimentos com alto teor de fibra, como o farelo de arroz, podem raspar, devido ao
atrito, na rosca e no canhão do extrusor durante a extrusão, resultando no aumento de minerais
pró-oxidantes, como o ferro (CAMIRE, 2001). Camire, Zhao e Violette (1993) observaram
aumento de 38% no conteúdo de ferro de casca de batata extrusada a altas temperaturas.
Fairweather-Tait et al. (1978 apud CAMIRE, 2001) observaram que o ferro liberado pelo
desgaste da rosca extrusora foi eficientemente absorvido por ratos alimentados com milho e
batata extrusados. De acordo com a Organização Mundial da Saúde, a deficiência de ferro é
um dos principais problemas de saúde pública enfrentados por países em desenvolvimento,
sendo um dos principais fatores que levam à anemia, atingindo 46% e 48% das crianças e
gestantes, respectivamente, em âmbito mundial, sendo no Brasil o maior problema
relacionado à deficiência de micronutrientes (COZZOLINO, 2007). Portanto, se o ferro
presente no farelo de arroz extrusado for absorvido, isto será mais um benefício da utilização
deste produto, no entanto, estudos devem ser realizados para esclarecimento desta suposição.
Em relação ao teor de zinco, todos os farelos analisados diferiram (P ≤ 0,05), com o
maior valor encontrado no farelo de arroz parboilizado e o menor valor, no farelo de arroz
extrusado. A parboilização do arroz utilizado neste trabalho foi feita em equipamentos
revestidos com material galvanizado, composto por zinco, por ser esse metal excelente
protetor da corrosão (MENDES, 2005). Possivelmente ocorreu migração do zinco presente
nos equipamento para as camadas mais externas do grão de arroz, aumentando,
conseqüentemente, o conteúdo de zinco no farelo oriundo do arroz parboilizado.
Oliveira, Rinaldi e Bassinello (2006) também encontraram em farelo industrial
oriundo da parboilização do arroz quantidade de zinco superior a de outros farelos analisados
no trabalho (cru, torrado, estabilizado em microondas e em autoclave), 18,2 mg 100 g-1,
resultado 16,82% superior ao verificado neste trabalho. Comarella et al. (2005) supuseram, a
partir da verificação de menor teor de zinco no arroz parboilizado, que a parboilização do
grão de arroz pode ativar enzimas que possuem o zinco como cofator, mobilizando-o do
endosperma para as camadas mais externas do grão. Sendo assim, o maior conteúdo de zinco
verificado no farelo de arroz parboilizado também pode ter sido decorrente da migração deste
mineral do endosperma do grão de arroz para o farelo.
Barbosa et al. (2006) encontraram em farelo de arroz torrado conteúdo de zinco 2,26%
e 20,15% superior ao verificado neste trabalho para o farelo de arroz cru e extrusado,
respectivamente. Segundo Hammond (1994), o teor de zinco verificado em farelo de arroz cru
50
foi 8,4 mg 100 g-1 e Sant´ana et al. (2000) relataram conteúdo de zinco no farelo de arroz
torrado de 8,3 mg 100 g-1, valores superiores aos verificados neste trabalho para o farelo de
arroz cru e extrusado. Os valores de zinco do farelo de arroz obtido de diferentes frações
durante o beneficiamento e estabilizado em microondas variou de 1,0-5,6 mg 100 g-1,
inferiores aos verificados neste trabalho (ABDUL-HAMID et al., 2007).
O teor de cobre foi maior no farelo de arroz parboilizado (P ≤ 0,05), não diferindo
entre os farelos de arroz cru e extrusado (P > 0,05). Hammond (1994) observou 2 mg 100 g-1
de cobre em farelo de arroz cru e Abdul-Hamid et al. (2007) encontraram variação de 0,4-1,5
mg 100 g-1 de cobre neste mesmo farelo, de acordo com a fração de farelo de arroz obtida e
tratada em microondas. O valor de cobre encontrado neste trabalho para os farelos de arroz
cru, extrusado e parboilizado situam-se na variação observada por Abdul-Hamid et al. (2007),
porém foi 83,49% menor que o verificado por Hammond (1994) para farelo de arroz cru e
50,88% maior, para o farelo de arroz extrusado, que o observado por Barbosa et al. (2006) no
farelo de arroz torrado (0,56 mg 100 g-1).
Em relação ao teor de manganês, os farelos de arroz cru e extrusado não diferiram (P >
0,05), sendo que ambos possuíram conteúdos menores (P ≤ 0,05) que o farelo de arroz
parboilizado. Barbosa et al. (2006) encontraram 10,40 mg 100 g-1 de manganês em farelo de
arroz torrado, valor próximo aos obtidos neste trabalho para farelos de arroz cru e extrusado.
Segundo Abdul-Hamid et al. (2007), o conteúdo de manganês de farelo de arroz obtido de
diferentes frações e tratado em microondas pode variar de 4,1-8,5 mg 100 g-1, inferiores aos
verificados neste trabalho para todos os farelos analisados.
A região de cultivo do grão, assim como o tipo de grão, a variedade, as condições de
crescimento e a aplicação de fertilizantes, afetam significativamente o conteúdo de minerais
do arroz (BASSINELLO; NAVES, 2006), o que pode justificar as diferenças encontradas
entre os teores de minerais dos farelos de arroz analisados nesse trabalho em relação à
literatura pesquisada (ABDUL-HAMID et al., 2007; AMISSAH et al., 2003; BARBOSA et
al., 2006; SANT´ANA et al., 2000).
5.1.3 Caracterização microbiológica dos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado
A quantificação das colônias de fungos (UFC g-1) presentes nos farelos de arroz cru,
extrusado e parboilizado está ilustrada na Tabela 4.
51
Tabela 4. Média seguida do desvio-padrão e coeficiente de variação das unidades formadoras de colônias de fungos (UFC g-1) nos farelos de arroz cru (FAC), extrusado (FAE) e parboilizado (FAP).
FAC FAE FAP C. V.1 (%) Fungos2 (UFC g-1 de farelo)
5,3 x 103 A ± 2160,25 (40,50)
1,5 x 101 B ± 8,37 (55,78)
6,3 x 103 A ± 1032,80 (16,31)
35,50
1 C. V.: coeficiente de variação obtido na análise de variância. 2 Letras iguais não diferem entre si a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey.
Logo após a obtenção dos farelos, todos apresentaram contaminação fúngica,
detectando-se a presença de colônias de Aspergillus sp. O farelo de arroz extrusado
apresentou a menor contaminação fúngica, sendo diferente (P ≤ 0,05) do farelo de arroz cru e
parboilizado, que não diferiram entre si (P > 0,05). A maior presença de fungos foi detectada
nos farelos que possuíam maior umidade, ou seja, cru e parboilizado, uma vez que a umidade
contribui para o crescimento de fungos. Algumas espécies de Aspergillus sp. são sensíveis ao
calor (JAY, 2000), portanto, possivelmente a extrusão aplicada ao farelo de arroz
proporcionou a diminuição das colônias de fungos neste farelo.
Produtos oriundos do campo, como os grãos, geralmente possuem a mesma flora
microbiana do solo, das etapas de armazenamento e de processamento. A baixa atividade de
água destes produtos contribui para o menor crescimento de microrganismos, no entanto,
quando a atividade de água favorece o crescimento, os bolores e os Bacillus são os primeiros
a se desenvolverem (JAY, 2000). O gênero Aspergillus é um fungo de armazenamento
encontrado em grande número em armazéns, moinhos, silos, equipamentos e lugares onde são
armazenados, manuseados e processados produtos agrícolas. É indicador de deterioração em
sementes e grãos por danificar o gérmen, causar descoloração e alterações nutricionais,
estando envolvido na produção de micotoxinas (FARIAS et al., 2000; MÁRCIA; LÀZZARI,
1998).
No monitoramento de fungos de milho em grão, grits e fubá, Márcia e Lazzari (1998)
observaram presença de Aspergillus sp. em 100% das amostras de milho em grão, 16% das
amostras de grits e 95,1% das amostras de fubá, sendo que muitas destas amostras também
estavam contaminadas por insetos, o que pode ter contribuído para o ataque de fungos, uma
vez que a presença de insetos em grãos pode criar condições de umidade e temperatura que
estimulam o rápido desenvolvimento fúngico. Em trabalho desenvolvido por Dilkin et al.
(2000), foi encontrada alta incidência de fungos, inclusive Aspergillus, em amostras de milho
recém colhidas, porém não foram detectadas micotoxinas. Farias et al. (2000) também
observaram presença de Aspergillus sp. em amostras de milho recém colhidas, visualmente
52
sadias e Minoto et al. (2008) quantificaram Aspergillus sp. em amostras de milho coletadas
para ração animal e em amostras de arroz coletadas em reservatórios de armazenamento.
O Aspergillus é um fungo presente em muitos cereais e derivados e nem sempre está
associado à produção de micotoxinas (LIMA et al., 2000; RUPOLLO et al., 2004). Segundo
Franco e Landgraf (2003), baixas contagens de bolores e leveduras são normais em alimentos
frescos ou congelados, não sendo, portanto, significativas. Como a legislação brasileira não
determina a quantidade permitida para bolores e leveduras em farelo de arroz, ou em produtos
semelhantes, supõe-se que o farelo de arroz extrusado, por apresentar pequena contaminação
fúngica e baixo teor de umidade, estava adequado ao consumo.
Vale ressaltar que a obtenção dos farelos utilizados neste trabalho não seguiu padrões
de higienização específicos, uma vez que a destinação dos mesmos pelas indústrias
beneficiadoras atendia o ramo da produção de rações ou fertilização orgânica. Portanto, para
que os farelos possam ser destinados à alimentação humana, devem ser seguidas normas
higiênico-sanitárias, para obtenção de produtos com qualidade microbiológica.
Os farelos de arroz cru, extrusado e o obtido após parboilização do arroz possuíam,
conforme Brasil (2001a), padrões microbiológicos aceitáveis quanto a coliformes a 45 ºC,
Bacillus cereus e Salmonella sp. (Tabela 5).
Tabela 5. Avaliação microbiológica dos farelos de arroz cru (FAC), extrusado (FAE) e parboilizado (FAP).
Coliformes a 45° C g-1 (UFC g-1)
Bacillus cereus
(UFC g-1) Salmonella sp.
(25 g de amostra) Amostra
Resultado encontrado
VMP1
Resultado encontrado
VMP1
Resultado encontrado
VMP1
FAC < 100 5,0 x 102 < 100 5,0 x 103 Ausência Ausência FAE < 100 5,0 x 102 < 100 5,0 x 103 Ausência Ausência FAP < 100 5,0 x 102 < 100 5,0 x 103 Ausência Ausência
1 VMP: valor máximo permitido segundo Brasil (2001a).
A detecção de coliformes de origem fecal (coliformes a 45 ºC) é utilizada como um
indicador da qualidade sanitária da água e alimentos, uma vez que está associada às condições
higiênico-sanitárias de processamento de alimentos (FENG; WEAGANT; GRANT, 2002).
Bacillus cereus é um bastonete aeróbico, normalmente encontrado no solo, na poeira e na
água, podendo também estar presente em alimentos in natura, frescos e processados, inclusive
em arroz e derivados. Em geral não são patogênicos, no entanto, podem causar gastroenterite
(RHODEHAMEL; HARMON, 2001). A Salmonella sp. é uma bactéria entérica patogênica
53
cujo habitat primário é o trato intestinal de animais, podendo ser transmitidas aos alimentos
ou à água por insetos ou outros organismos (JAY, 2000).
5.2 ESTABILIDADE DOS FARELOS DE ARROZ CRU, EXTRUSADO E
PARBOILIZADO DURANTE ARMAZENAMENTO À TEMPERATURA
AMBIENTE
5.2.1 Atividade de lipase
A atividade de lipase é fator principal na determinação da intensidade da deterioração
hidrolítica no farelo de arroz (GOFFMAN; BERGMAN, 2003b). Os resultados médios da
atividade de lipase nos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado armazenados por cento e
oitenta dias à temperatura ambiente podem ser observados na Tabela 6.
No início do armazenamento a atividade de lipase não diferiu (P > 0,05) entre os
tratamentos. No terceiro, sexto e décimo segundo dia de estocagem, a atividade de lipase foi
maior (P ≤ 0,05) no farelo de arroz cru que nos farelos extrusado e parboilizado, que não
diferiram (P > 0,05) entre si. O pico da atividade da lipase ocorreu, para todos os farelos, no
décimo segundo dia de armazenamento. No nono, décimo oitavo e trigésimo dia, a atividade
de lipase foi menor (P ≤ 0,05) no farelo parboilizado que nos outros farelos, que não diferiram
(P > 0,05) entre si. No vigésimo quarto dia a atividade de lipase foi maior (P ≤ 0,05) no farelo
de arroz cru e menor no parboilizado, ambos não diferindo (P > 0,05) do farelo extrusado.
Entre quarenta e cento e vinte dias de armazenamento, a atividade de lipase nos farelos de
arroz extrusado e parboilizado foram menores (P ≤ 0,05) que no farelo cru. Aos cento e
cinqüenta e cento e oitenta dias de armazenamento a atividade de lipase diferiu (P ≤ 0,05)
entre todos os farelos, sendo menor no extrusado.
54
Tabela 6. Média seguida pelo desvio-padrão e coeficiente de variação da atividade de lipase (mg de ácido caprílico por 100 mg-1) nos farelos de arroz cru (FAC), extrusado (FAE) e parboilizado (FAP), armazenados à temperatura ambiente.
Atividade de lipase (mg de ácido caprílico por 100 mg-1) Dias de armazenamento FAC FAE FAP
C. V.1 (%)
02 1,13A ± 0,03 (2,71) 1,13A ± 0,06 (5,52) 1,11A ± 0,03 (2,75) 3,36
3 1,31A ± 0,10 (8,03) 1,06B ± 0,03 (2,86) 1,01B ± 0,21 (20,43) 12,81
6 1,19A ± 0,08 (7,18) 0,90B ± 0,12 (13,08) 0,93B ± 0,07 (7,12) 8,85
9 1,26A ± 0,08 (6,68) 1,17A ± 0,08 (7,24) 0,92B ± 0,12 (12,94) 8,19
12 1,64A ± 0,07 (4,22) 1,21B ± 0,02 (2,06) 1,09B ± 0,03 (2,86) 3,46
18 1,12A ± 0,04 (4,00) 1,06A ± 0,04 (4,24) 0,85B ± 0,12 (14,50) 7,95
24 1,04A ± 0,10 (9,25) 0,92AB ± 0,12 (13,39) 0,86B ± 0,09 (10,32) 11,51
30 1,06A ± 0,13 (12,31) 1,04A ± 0,07 (6,35) 0,70B ± 0,17 (24,30) 16,80
40 0,96A ± 0,05 (4,96) 0,40B ± 0,04 (9,88) 0,34B ± 0,06 (18,28) 9,39
50 0,96A ± 0,17 (17,68) 0,30B ± 0,09 (29,35) 0,31B ± 0,07 (23,79) 22,99
60 1,16A ± 0,08 (7,03) 0,30B ± 0,03 (10,51) 0,31B ± 0,03 (11,12) 9,87
75 1,12A ± 0,09 (8,10) 0,23B ± 0,02 (9,18) 0,33B ± 0,05 (15,17) 10,96
90 0,82A ± 0,14 (17,46) 0,17B ± 0,01 (8,68) 0,25B ± 0,04 (17,02) 19,26
120 0,97A ± 0,10 (10,76) 0,23B ± 0,04 (19,33) 0,30B ± 0,04 (13,82) 14,15
150 0,90A ± 0,05 (5,98) 0,26C ± 0,06 (24,52) 0,39B ± 0,06 (15,86) 11,22
180 0,97A ± 0,14 (14,82) 0,26C ± 0,05 (20,91) 0,40B ± 0,03 (7,95) 16,711 C. V.: coeficiente de variação obtido na análise de variância. 2 Letras iguais na mesma linha não diferem entre si a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey.
O comportamento da lipase dos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado
armazenados à temperatura ambiente durante cento e oitenta dias, assim como as equações de
regressão, podem ser visualizados na Figura 7. Tanto o efeito linear quanto o quadrático do
tempo de armazenamento em relação à atividade de lipase no farelo de arroz cru não foram
significativos, com P = 0,6059 e P = 0,8325, respectivamente. A partir do trigésimo dia de
armazenamento, a ação da lipase no farelo de arroz cru sofreu ligeiro declínio, enquanto que
nos demais farelos a redução na atividade foi mais acentuada.
Nos farelos de arroz extrusado e parboilizado apenas o efeito linear do tempo de
armazenamento foi significativo em relação à atividade de lipase, com P = 0,0458 e P =
0,0019, respectivamente. A atividade de lipase em farelos de arroz cru de várias cultivares
verificada por Goffman e Bergman (2003b) variou entre 0,43-2,28 mg de ácido caprílico 100
mg-1, sendo os menores valores encontrados em farelos provenientes de arroz vermelho,
supondo que a variedade de arroz influencia significativamente a atividade desta enzima.
55
Neste trabalho, a variação da atividade de lipase encontrada foi 0,23-1,64 mg de ácido
caprílico 100 mg-1 de farelo, inferior à verificada por Goffman e Bergman (2003b).
AA
A
A
AA
AAA
A
AA
A
AA
BB
BBB
BBB
B
B
BB
BB
A
B
CCB
BB
BBB
A
B
B
BA
AB
AA
y = 1,3135 - 0,1149x + 0,0031x2
R2 = 0,8272
y = 1,1362 - 0,0736x - 0,0002x2
R2 = 0,7861
y = 1,3038 - 0,0189x - 0,0004x2
R2 = 0,4159
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Tempo (dias)1
Ativ
idad
e de
lipa
se
(mg
C8:
0 10
0 m
g-1 d
e fa
relo
)
FAC
FAP
FAEA
1 Letras iguais no mesmo dia não diferem entre si a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey; * Os termos em negrito da equação são significativos a 5% de probabilidade de erro. Figura 7. Atividade de lipase (mg de ácido caprílico por 100 mg-1) nos farelos de arroz cru
(FAC), extrusado (FAE) e parboilizado (FAP) armazenados por cento e oitenta dias à temperatura ambiente.
O farelo de arroz possui diferentes tipos de lipases, como as fosfolipases, glicolipases
e esterases. Dependendo do tipo de tratamento térmico aplicado ao farelo, pode ou não
ocorrer a inativação completa das lipases (LUH; BARBER; BARBER, 1991). O extrato
lipídico do farelo de arroz obtido a 37 ºC e 90 ºC, submetidos, posteriormente, cada extrato, às
temperaturas de 37 ºC e 90 ºC por quinze minutos, apresentaram atividade de lipase distinta,
com atividade considerada 100% no extrato obtido e submetido 37 ºC, seguido pelo extrato
preparado e submetido a 90 ºC (34% da atividade) e pelo preparado a 90 ºC e submetido a 37
ºC (16% da atividade). Ao observar a enzima purificada, esta apresentou atividade máxima a
80 ºC e pH 11,0, o que demonstra significativa estabilidade térmica de lipases do farelo de
arroz (BHARDWAJ; RAJU; RAJASEKHARAN, 2001). A identificação das lipases presentes
no farelo de arroz e as suas características podem contribuir para a determinação de um
tratamento eficiente para inativação destas enzimas (BHARDWAJ; RAJU;
RAJASEKHARAN, 2001).
56
A maior atividade de lipase nos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado foi
observada no início do armazenamento, fato também relatado por Goffman e Bergman
(2003a) a partir da avaliação farelo de arroz cru de duas cultivares, estocados em sacos
plásticos abertos, à temperatura ambiente (20 ºC a 25 ºC), por cinco meses. Segundo estes
autores, o comportamento máximo da atividade de lipase no início do armazenamento foi
decorrente do alto teor de triacilglicerídeos, decaindo gradualmente com a diminuição da
concentração deste substrato da lipase.
A inativação de lipases pelos tratamentos térmicos aplicados aos farelos de arroz neste
trabalho proporcionou queda gradativa na atividade desta enzima durante o armazenamento.
Ao longo de cento e trinta e cinco dias de armazenamento do farelo de arroz, Saunders
(1990a) observou menor atividade de lipase no farelo de arroz extrusado que no farelo de
arroz cru, fato também observado neste trabalho. Segundo este mesmo autor, a temperatura de
extrusão afeta inversamente a atividade enzimática, ou seja, quanto maior a temperatura,
menor a atividade da lipase no farelo de arroz. O processo de extrusão utilizado neste
trabalho, com temperatura de 110 ± 3 ºC, foi suficiente para desacelerar a atividade da lipase.
Hammond (1994) concluiu que o farelo oriundo do arroz parboilizado não necessita de
tratamento térmico adicional para estabilização, ou seja, o processo de parboilização é
suficiente para inativar algumas enzimas, dentre elas as lipases, aumentando a vida-de-
prateleira do farelo de arroz. Este fato foi constatado neste trabalho, uma vez que a atividade
enzimática do farelo de arroz oriundo da parboilização teve comportamento semelhante ao
farelo de arroz estabilizado por extrusão.
A atividade da lipase é um parâmetro que não deve ser analisado isoladamente, uma
vez que as lipases fazem parte de um grupo de enzimas com especificidades diferentes e,
provavelmente, a atividade da lipase não determina isoladamente o grau de rancificação do
farelo de arroz.
5.2.2 Rancidez hidrolítica
Os resultados médios de ácidos graxos livres, resultantes da rancidez hidrolítica, nos
três farelos de arroz analisados, durante um período de cento e oitenta dias de armazenamento
à temperatura ambiente estão apresentados na Tabela 7.
57
Tabela 7. Média seguida pelo desvio-padrão e coeficiente de variação da rancidez hidrolítica (mg de ácido caprílico por 100 mg-1) nos farelos de arroz cru (FAC), extrusado (FAE) e parboilizado (FAP) armazenados à temperatura ambiente.
Rancidez hidrolítica (mg de ácido caprílico por 100 mg-1) Dias de armazenamento FAC FAE FAP
C. V.1 (%)
02 1,38A ± 0,07 (5,04) 1,19A ± 0,06 (4,79) 1,32A ± 0,15 (11,47) 7,37
3 2,11A ± 0,10 (4,61) 1,18B ± 0,05 (4,05) 1,34B ± 0,18 (13,39) 6,88
6 2,56A ± 0,15 (6,01) 1,13C ± 0,05 (4,47) 1,63B ± 0,15 (9,03) 11,22
9 3,15A ± 0,21 (6,74) 1,07C ± 0,13 (11,99) 1,44B ± 0,18 (12,71) 8,83
12 3,30A ± 0,52 (15,74) 1,16C ± 0,02 (1,52) 1,79B ± 0,23 (12,90) 13,77
18 4,49A ± 0,15 (3,30) 1,13B ± 0,04 (3,41) 1,17B ± 0,04 (3,72) 4,23
24 5,22A ± 0,11 (2,20) 1,11B ± 0,02 (1,72) 1,24B ± 0,11 (9,30) 3,08
30 5,83A ± 0,14 (2,32) 1,20C ± 0,02 (1,77) 1,45B ± 0,18 (12,77) 4,78
40 7,09A ± 0,30 (4,28) 1,36B ± 0,11 (8,46) 1,51B ± 0,15 (9,87) 5,40
50 7,88A ± 0,25 (3,24) 1,34C ± 0,30 (22,67) 1,64B ± 0,12 (7,18) 7,20
60 8,98A ± 0,28 (3,12) 1,28C ± 0,07 (5,73) 1,90B ± 0,30 (15,73) 6,61
75 9,33A ± 0,14 (1,47) 1,38C ± 0,09 (6,82) 2,04B ± 0,38 (18,72) 6,08
90 9,36A ± 0,18 (1,93) 1,01C ± 0,05 (4,99) 1,56B ± 0,23 (14,84) 5,08
120 10,82A ± 0,28 (2,57) 1,18C ± 0,02 (1,43) 1,95B ± 0,08 (4,19) 3,30
150 11,74A ± 0,20 (1,67) 1,06C ± 0,03 (2,73) 1,95B ± 0,14 (7,13) 2,64
180 11,81A ± 0,12 (1,05) 1,53C ± 0,13 (8,72) 2,67B ± 0,23 (8,60) 3,14 1 C. V.: coeficiente de variação obtido na análise de variância. 2 Letras iguais na mesma linha não diferem entre si a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey.
Nos farelo de arroz extrusado e parboilizado os teores de ácidos graxos livres
aumentaram durante o período de armazenamento, porém, a variação foi pequena, de 1,19-
1,53 mg de C 8:0 100 mg-1 e de 1,32-2,67 mg de C 8:0 100 mg-1, respectivamente. No
entanto, a variação foi alta no farelo de arroz cru, 1,38-11,81 mg de C 8:0 100 mg-1, o que
indica que os farelos de arroz extrusado e parboilizado foram praticamente estabilizados pelos
tratamentos térmicos em relação à formação de ácidos graxos livres.
No início do armazenamento, a rancidez hidrolítica não diferiu (P > 0,05) entre os
tratamentos. Após o terceiro dia de armazenamento, o teor de ácidos graxos livres no farelo de
arroz cru foi maior (P ≤ 0,05) que nos farelos de arroz extrusado e parboilizado. O farelo de
arroz extrusado apresentou os menores (P ≤ 0,05) conteúdos de ácidos graxos livres, com
exceção do terceiro, décimo oitavo, vigésimo quarto e quadragésimo dias de armazenamento,
nos quais apresentou valores semelhantes (P > 0,05) ao farelo de arroz parboilizado.
58
O gráfico com as curvas de regressão e suas respectivas equações e coeficientes de
determinação do teor de ácidos graxos livres dos farelos de arroz cru, extrusado e
parboilizado, por cento e oitenta dias de armazenamento à temperatura ambiente, está
ilustrado na Figura 8. Para o farelo de arroz cru, a regressão foi significativa, com P = 0,0001,
com os efeitos lineares e quadráticos significativos, P = 0,0001 em ambos, e coeficiente de
determinação de 98,35%, indicando que o tempo de armazenamento deste farelo de arroz à
temperatura ambiente afetou a formação de ácidos graxos livres.
AAA
A
AA
A
AA
A A A
A
AA
A
BBB
BBB
C
BBBBB B
A
B
B
CCCCCB
B
CBBCCCAB
C
y = 1,9709 + 0,1325x - 0,0004x2
R2 = 0,9835
y = 1,3584 + 0,0056x
R2 = 0,6694
y =1,1607 + 0,0009x
R2 = 0,11520,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Tempo (dias)1
Con
cent
raçã
o (g
de
C8:
0 10
0mg-1
de f
arel
o)
FAC
FAP
FAE
1 Letras iguais no mesmo dia não diferem entre si a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey. * Os termos da equação em negrito são significativos a 5% de probabilidade de erro. Figura 8. Acúmulo de ácidos graxos livres (mg de ácido caprílico por 100 mg-1) nos farelos
de arroz cru (FAC), extrusado (FAE) e parboilizado (FAP) armazenados por cento e oitenta dias à temperatura ambiente.
As equações de regressão da rancidez hidrolítica (Figura 8) não foram significativas
para os farelos de arroz extrusado (P = 0,8770) e parboilizado (P = 0,3092), sendo que os
coeficientes de determinações foram baixos, demonstrando que somente 11,52% e 66,94% da
variação das respostas é explicado pelos modelos, respectivamente. Portanto, não foi
significativa a variação de produção de ácidos graxos livres nos farelos de arroz extrusado e
parboilizado durante o período de armazenamento, indicando, desta forma, que o tempo de
armazenamento não interferiu na formação destes ácidos graxos.
No vigésimo quarto dia de armazenamento o farelo de arroz cru se encontrava
inadequado para consumo, uma vez que o limite máximo tolerável de ácidos graxos livres é
59
5 mg 100 mg-1, segundo Malekian et al. (2000). Os ácidos graxos livres podem aumentar a
sensibilidade dos alimentos ricos em gorduras à rancidez oxidativa, uma vez que dentre os
produtos formados estão os ácidos graxos insaturados oléico, linoléico e linolênico, altamente
suscetíveis à oxidação (ARAÚJO, 2004). Isto pode justificar a tendência final de
decrescimento na curva da rancidez hidrolítica no farelo de arroz cru, uma vez que os ácidos
graxos livres podem originar outros produtos, como peróxidos e compostos secundários da
oxidação. Portanto, a partir dos dados obtidos neste trabalho, pode-se supor que o tratamento
térmico aplicado nos farelos de arroz extrusado e parboilizado foi eficiente para inativação de
enzimas e, conseqüentemente, redução na produção de ácidos graxos livres.
Saunders (1990a), em estudo realizado com farelo de arroz cru e extrusado (130 ºC por
três minutos, com adição de 2% de umidade) armazenado por cento e trinta e cinco dias a 32
ºC encontrou resultados para os ácidos graxos livres maiores que os obtidos neste trabalho,
com valores abaixo de 20 mg 100 mg-1 para o farelo de arroz extrusado e valores acima de 80
mg 100 mg-1 para o farelo de arroz cru. Neste trabalho, os farelos de arroz cru e extrusado
apresentaram formação de ácidos graxos menor que 2% no farelo de arroz extrusado e, de no
máximo, 11,8% no farelo de arroz cru com até cento e oitenta dias de armazenamento à
temperatura ambiente.
Goffman e Bergman (2003b) avaliaram a rancidez hidrolítica e atividade de lipase em
vinte e quatro variedades de arroz por um período de vinte e quatro horas. Os autores
observaram significativa correlação positiva entre a rancidez hidrolítica e atividade de lipase
(r = 0,89), indicando que o processo lipolítico, ou seja, a formação de ácidos graxos livres é
altamente influenciada pela atividade de lipase. Este fato pode ser observado a partir da
análise das Figuras 7 e 8, que ilustra comportamento semelhante para cada farelo em relação
aos dois parâmetros determinados. A maior atividade de lipase foi verificada no farelo de
arroz cru, assim como a maior formação de ácidos graxos livres. Os farelos de arroz extrusado
e parboilizado apresentaram menor atividade da lipase e menor rancidez hidrolítica em todo o
período de armazenamento.
O comportamento em relação à formação de ácidos graxos livres encontrados neste
trabalho foi semelhante ao descrito por Nunes et al. (1991), que encontraram valores iniciais
de ácidos graxos livres para os farelos cru e parboilizado menores que 5 mg 100 mg-1, porém,
ao longo de vinte e quatro semanas, à temperatura ambiente, estes farelos apresentaram
comportamentos diferentes, sendo que o farelo de arroz parboilizado apresentou teor máximo
de ácidos graxos livres de 11,6 mg 100 mg-1, enquanto que no farelo de arroz cru o conteúdo
de ácidos graxos livres foi superior a 40,0 mg 100 mg-1.
60
Silva, Sanches e Amante (2006) avaliaram por dezesseis semanas farelos de arroz cru
e parboilizado, ambos submetidos à torração, embalados em bolsas termosoldáveis
metalizadas, impermeáveis a gases e fechadas hermeticamente sem vácuo. Ambos farelos
possuíram estabilidade semelhante, com baixos níveis de acidez, confirmando que o farelo de
arroz quando obtido após a parboilização do grão é estável à hidrólise enzimática, portanto,
não necessitando de tratamento térmico adicional. Fato também observado neste trabalho em
relação à produção de ácidos graxos livres durante o armazenamento do farelo de arroz
parboilizado.
Ramezanzadeh et al. (1999) avaliaram o conteúdo de ácidos graxos livres em farelo de
arroz cru e tratado em microondas, armazenados por dezesseis semanas. No farelo de arroz
cru armazenado à temperatura ambiente, ocorreu formação de ácidos graxos livres de 2,53-
54,29 mg 100 mg-1 quando embalado a vácuo e de 2,53-48,01 mg 100 mg-1, quando se
utilizou embalagem fechada com zíper. Sob refrigeração, a variação no conteúdo de ácidos
graxos deste farelo foi 2,53-25,37 mg 100 mg-1 e de 2,53-19,45 mg 100 mg-1, embalados sob
vácuo ou em embalagem fechada com zíper, respectivamente. O conteúdo de ácidos graxos
livres no farelo quando tratado em microondas manteve-se praticamente estável quando
refrigerado (variação entre 2,75-3,74 mg 100 mg-1) e quando armazenado à temperatura
ambiente em embalagem a vácuo houve variação entre 2,75-11,62 mg 100 mg-1 ou quando
fechada com zíper entre 2,75-10,93 mg 100 mg-1. Os autores concluíram que o tratamento por
microondas, aliado ao armazenamento sob refrigeração, é eficiente para prevenir a formação
de ácidos graxos livre em farelo de arroz e que os tipos de embalagem utilizados não
influenciaram a formação desses ácidos.
Os resultados obtidos neste trabalho se assemelham aos descritos pelos autores
(RAMEZANZADEH et al., 1999) quanto à maior formação de ácidos graxos livres no farelo
de arroz cru em relação ao tratado. Os farelos de arroz tratados (extrusado e parboilizado)
avaliados neste trabalho apresentaram comportamentos diferentes em relação ao descrito
pelos autores, uma vez que a formação de ácidos graxos livres foi pequena (variação de 1,19-
2,67 mg 100 mg-1), apesar de armazenados em embalagens permeáveis ao oxigênio à
temperatura ambiente por cento e oitenta dias.
A extrusão é um método efetivo para estabilização do farelo de arroz uma vez que,
quando extrusado, o farelo de arroz não apresenta aumento significativo de ácidos graxos
livres por um período de trinta a sessenta dias (LUH; BARBER; BARBER, 1991). Neste
trabalho verificou-se que o farelo extrusado embalado em filme de polietileno de baixa
61
densidade não apresentou aumento relevante de ácidos graxos livres por até cento e oitenta
dias de armazenamento à temperatura ambiente.
Em cereais, a rancificação hidrolítica pode ocorrer devido ao armazenamento
inadequado ou durante o beneficiamento, sendo manifestado pelo aparecimento de off flavor,
aumentos da acidez e da sensibilidade dos ácidos graxos à oxidação, e alterações nas
propriedades funcionais do produto (ARAÚJO, 2004). As reações de hidrólise no farelo de
arroz podem ser minimizadas com uso de baixas temperaturas na estocagem e no transporte,
embalagem adequada e esterilização (HAMILTON, 1994).
5.2.3 Índice de peróxidos
O índice de peróxidos estima o conteúdo de peróxidos presentes em um alimento,
sendo um indicador muito sensível do estágio inicial da oxidação lipídica (ARAÚJO, 2004;
HUDSON; GORDON, 1994). O conteúdo de peróxidos nos farelos de arroz cru, extrusado e
parboilizado, armazenados por cento e oitenta dias à temperatura ambiente, está apresentado
na Tabela 8.
Tabela 8. Média seguida pelo desvio-padrão e coeficiente de variação do conteúdo de peróxidos (mEq kg-1) nos óleos de farelos de arroz cru (FAC), extrusado (FAE) e parboilizado (FAP), armazenados à temperatura ambiente.
Teor de peróxidos no óleo de farelo de arroz (mEq kg-1) Dias de armazenamento FAC FAE FAP
C. V.1 (%)
02 2,97C ± 0,01 (0,32) 11,28B ± 0,38 (3,40) 24,32A ± 2,14 (8,80) 7,94
15 3,21C ± 0,0,1 (3,37) 16,38B ± 2,30 (14,03) 25,74A ± 3,65 (14,18) 15,76
30 3,83C ± 0,22 (5,83) 16,82B ± 1,53 (9,12) 29,07A ± 1,87 (6,44) 10,04
45 3,80C ± 0,51 (13,46) 32,63B ± 2,82 (8,64) 28,92A ± 3,53 (12,02) 13,83
60 4,11B ± 0,13 (3,06) 37,12A ± 2,25 (6,07) 35,91A ± 3,24 (9,03) 7,71
90 4,06C ± 0,10 (2,55) 49,74A ± 1,60 (3,21) 40,02B ± 5,29 (13,23) 8,98
120 4,23C ± 0,11 (2,62) 60,36A ± 2,21 (3,67) 48,79B ± 6,84 (14,02) 8,99
150 7,38C ± 1,18 (16,05) 70,91A ± 1,38 (1,95) 50,61B ± 3,41 (6,74) 4,73
180 7,63C ± 0,32 (4,21) 70,39A ± 0,32 (0,46) 57,02B ± 8,51 (14,93) 9,53 1 C. V.: coeficiente de variação obtido na análise de variância. 2 Letras iguais na mesma linha não diferem entre si a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey.
Durante todo o período de armazenamento, o farelo de arroz cru apresentou o menor
(P ≤ 0,05) índice de peróxidos. Os farelos de arroz extrusado e parboilizado não diferiram (P
62
> 0,05) quanto ao conteúdo de peróxidos apenas aos sessenta dias de estocagem. Nos
primeiros quarenta e cinco dias de armazenamento, o farelo de arroz parboilizado apresentou
o teor mais elevado de peróxidos, sendo que após noventa dias de armazenamento à
temperatura ambiente, o maior conteúdo de peróxidos foi verificado no farelo de arroz
extrusado.
A variação do teor peróxido do farelo de arroz cru ao longo dos cento e oitenta dias de
armazenamento foi de 5,29 mEq kg-1, ou 156,9%, enquanto no farelo de arroz extrusado foi
de 59,95 mEq kg-1 ou 524% e de 32,70 mEq kg-1 ou 134,4% no farelo de arroz parboilizado,
tendência contrária às observadas para a atividade de lipase e rancidez hidrolítica.
Na Figura 9 está ilustrado o gráfico com as regressões, as respectivas equações e
coeficientes de determinação do índice de peróxidos (mEq kg-1) dos farelos de arroz cru,
extrusado e parboilizado, em relação ao tempo de armazenamento (dias) à temperatura
ambiente.
C B C C C C C C C
A AA
BA
BB
BB
BB B
BA
A
A
A Ay = 12,4757 + 0,3686x R2 = 0,9610
y = 23,5431 + 0,1888x R2 = 0,9817
y = 2,5728 + 0,0273x R2 = 0,8272
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 30 60 90 120 150 180
Tempo (dias)1
Índi
ce d
e pe
róxi
dos
(mE
q kg
-1) FAC
FAP
FAE
1 Letras iguais no mesmo dia não diferem entre si a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey. Os termos da equação em negrito são significativos a 5% de probabilidade.
Figura 9. Índice de peróxidos (mEq kg-1) nos farelos de arroz cru (FAC), extrusado (FAE) e
parboilizado (FAP) armazenados por cento e oitenta dias à temperatura ambiente.
No farelo de arroz cru, a regressão não foi significativa (P = 0,6254), indicando que o
tempo de armazenamento deste farelo à temperatura ambiente não afetou a produção de
equivalentes de peróxidos por cento e oitenta dias de armazenamento. O teor de peróxidos dos
farelos de arroz extrusado e parboilizado aumentou gradativamente, com efeitos lineares
63
significativos, sendo os valores de significância para os farelos de arroz extrusado e
parboilizado, respectivamente 0,0001 e 0,0034.
Nunes et al. (1991) avaliaram por cento e sessenta e oito dias farelos de arroz cru e
parboilizado da variedade CNA 4898, do tipo grãos longos, embalados em sacos de
polietileno e armazenados à temperatura ambiente. Os autores determinaram o índice de
peróxidos no extrato etéreo obtido por extração a quente, encontrando valores iniciais para o
farelo cru de 10% e para o parboilizado superior a 20%, sendo o pico encontrado, para ambos,
aos quarenta e oito dias de armazenamento, decaindo após este período. O valor inicial de
peróxidos encontrado por esses autores no farelo de arroz cru foi mais elevado que o
verificado neste trabalho e no parboilizado, foi semelhante. Esses autores ainda supuseram
que a partir deste período de armazenamento os farelos analisados atingiram a fase de
terminação da oxidação lipídica. O tempo estimado (cento e oitenta dias) para a avaliação dos
farelos de arroz neste trabalho pode não ter sido suficiente para ultrapassar a fase de
propagação da formação de peróxidos, ou seja, neste trabalho não foi iniciada a fase término
da oxidação lipídica, na qual há queda do conteúdo de peróxidos devido à formação de outros
compostos resultantes da oxidação, como aldeídos, cetonas e álcoois.
Produtos de aveia submetidos à extrusão e embalados em sacos plásticos de polietileno
de baixa densidade (70 µm de espessura), armazenados à temperatura ambiente por cento e
vinte e seis dias, apresentaram índices de peróxidos correlacionados à temperatura e umidade
às quais foram submetidos. Após quarenta e oito horas de estocagem foi observada formação
de peróxidos de até 6,05 mEq kg-1 (correspondente à extrusão a 120 ºC, com umidade de
20,50 g 100 g-1) sendo encontrado, aos cento e vinte e seis dias conteúdo de peróxidos de até
64,36 mEq kg-1 (extrusão a 162,4 ºC e umidade de 20 g 100 g-1). Quando a temperatura
utilizada na extrusão foi 120 ºC, semelhante à aplicada neste trabalho para o farelo de arroz, o
maior índice de peróxidos verificado ao final do armazenamento foi 42,50 mEq Kg-1
(GUTKOSKI; EL-DASH, 1999). Estes autores obtiveram resultados semelhantes ao
verificado neste trabalho, com conteúdo de peróxidos elevado e crescente em produtos
extrusados ao longo do período de armazenamento, sem a finalização da fase de propagação
da autoxidação lipídica, que, segundo Hudson e Gordon (1994), é caracterizada pela rápida
absorção de oxigênio, com a formação de peróxidos.
A oxidação lipídica também pode ser resultante da ação das lipoxigenases, enzimas
que oxidam somente os ácidos graxos que possuem sistema pentadieno 1-cis, 4-cis (como os
ácidos linoléico e linolênico), formando peróxidos (ARAÚJO, 2004; LIAVONCHANKA;
FEUSSNER, 2006). O farelo de arroz é constituído principalmente por ácido palmítico (12,0-
64
18,0 g 100 g-1), oléico (40,0-50,0 g 100 g-1) e linoléico (30,0-35,0 g 100 g-1) (MALEKIAN et
al., 2000), este último sensível à oxidação pelas lipoxigenases, o que indica que esta pode ser
também uma via para a oxidação lipídica do farelo de arroz. A reação da lipoxigenase se
diferencia da autoxidação por características das catálises enzimáticas, tais como
especificidade de substrato, seletividade da peroxidação, existência de um pH ótimo,
sensibilidade frente ao calor e pela maior velocidade de reação no intervalo de temperatura
0-20 ºC (LIAVONCHANKA; FEUSSNER, 2006).
Em trabalho realizado por Ramezanzadeh et al. (1999) com farelo de arroz
armazenado à temperatura ambiente por dezesseis semanas, observou-se que a atividade da
lipoxigenase foi maior no farelo de arroz tratado em microondas embalado em embalagem
fechadas com zíper, permeável a gases, que nas amostras crua, embalada em bolsas com zíper
ou a vácuo ou tratada em microondas embalada a vácuo. Os autores atribuem esta maior
oxidação no farelo de arroz tratado em microondas embalados em embalagem com zíper, à
possível destruição de antioxidantes durante o processo de estabilização e à resistência da
lipoxigenase ao tratamento térmico aplicado. As amostras embaladas a vácuo tiveram menor
atividade de lipoxigenase que as amostras armazenadas em embalagens permeáveis, uma vez
que o oxigênio é um co-substrato para a ação desta enzima, e sua presença é
consideravelmente reduzida em embalagens a vácuo. No entanto, os autores sugerem como
uma boa maneira de prevenção da rancificação, a aplicação de tratamento em microondas,
para redução dos ácidos graxos livres no farelo de arroz, e armazenamento sob refrigeração
(4-5 ºC) em embalagem com zíper, por ser esta comumente utilizada.
O elevado conteúdo de peróxidos verificado nos farelos de arroz extrusado e
parboilizado avaliados neste trabalho possivelmente também foi resultante da atividade das
lipoxigenases, enzimas que produzem estes compostos. A extrusão e a parboilização aplicada
aos farelos provavelmente não inativou as lipoxigenases presentes, mas reduziu a quantidade
de antioxidantes, que proporcionariam menor oxidação lipídica. Além disto, os farelos de
arroz avaliados neste trabalho foram armazenados à temperatura ambiente em embalagens
permeáveis ao oxigênio, co-substrato destas enzimas. Portanto, além dos fatores relacionados
à autoxidação dos farelos de arroz extrusado e parboilizado, as lipoxigenases podem ter
contribuído para um aumento significativo no conteúdo de peróxidos presentes nestes farelos
ao longo do período de armazenamento.
Outro fato a ser considerado é a quantidade significativamente maior de ferro e zinco
dos farelos de arroz extrusado e parboilizado (Tabela 3), respectivamente, em relação ao
farelo de arroz cru. Estes minerais podem favorecer a autoxidação lipídica (ARAÚJO, 2004),
65
o que pode justificar a maior oxidação lipídica observada nestes farelos ao longo do período
de armazenamento à temperatura ambiente.
Devido ao curto tempo do processo de extrusão em comparação ao processo de
parboilização do farelo de arroz, a oxidação lipídica ocorreu inicialmente em maior
intensidade no farelo de arroz parboilizado, conforme observado na Tabela 8. O elevado
índice de peróxidos observado no início do armazenamento do farelo de arroz extrusado pode
ter sido favorecido pela secagem deste farelo após a extrusão a 60 ºC por oito horas, uma vez
que a temperatura, assim como a presença de oxigênio, acelera a autoxidação (SILVA;
BORGES; FERREIRA, 1999). Durante a extrusão podem ser transferidos ao alimento
resíduos de minerais pró-oxidantes, que podem favorecer a oxidação e, além disto, a maior
superfície de contato com o oxigênio, gerada pela expansão do produto após o processo de
extrusão também pode favorecer a oxidação. O armazenamento de alimentos extrusados em
embalagens opacas a vácuo pode favorecer sua conservação, pois enzimas lipolíticas e outras
enzimas promotoras da oxidação podem ser inativadas pela temperatura e pressão aplicados
durante o processo de extrusão (CAMIRE, 2001) e este tipo de embalagem pode reduzir a
velocidade de fotoxidação e da autoxidação devido à barreira contra a entrada de luz e
oxigênio no interior da embalagem (ARAÚJO, 2004).
O óleo extraído do arroz ainda não possui padrões determinados pela legislação para
conteúdo de peróxidos, portanto, utilizou-se como referência, os valores determinados para o
azeite de oliva extra virgem, por ser este óleo extraído a frio, sendo que outro processo a frio
também foi utilizado para a obtenção do óleo do farelo de arroz utilizado neste trabalho
(metodologia para extração de óleo descrita por Bligh e Dyer, 1959). A legislação brasileira
estima como tolerável, conteúdo máximo de peróxidos em azeite de oliva virgem de 20 mEq
kg-1 (BRASIL, 2005a). A extração de lipídios pelo método descrito por Bligh e Dyer (1959)
permite a utilização dos lipídios extraídos em qualquer análise, pois estes não sofrem
alterações físicas ou químicas (CARVALHO; JONG, 2002). Observou-se, no farelo de arroz
cru, ao longo dos cento e oitenta dias de armazenamento à temperatura ambiente, conteúdo de
peróxidos dentro dos padrões estimados para o azeite de oliva extra virgem, no entanto, aos
quarenta e cinco dias de armazenamento (Tabela 8), o óleo oriundo do farelo de arroz
extrusado se encontrava acima do limite estabelecido para o consumo, e o óleo presente no
farelo de arroz obtido após a parboilização do grão, logo após sua obtenção já possuía
conteúdo de peróxidos acima do permitido.
No entanto, este trabalho não teve como objetivo avaliar o óleo originado do farelo de
arroz, mas a avaliar o farelo de arroz. Sendo assim, a avaliação da oxidação lipídica neste
66
produto, a partir da percentagem de óleo que o mesmo apresenta, permite concluir que apenas
o farelo de arroz parboilizado, armazenado por cento e oitenta dias, apresentou conteúdo de
peróxidos superior (20,77 mEq Kg-1) ao exigido pela legislação brasileira para azeite de oliva
extra virgem (BRASIL, 2005a). Para realizar o cálculo de conversão do conteúdo de
peróxidos presentes no óleo de farelo de arroz para o valor de peróxidos no farelo de arroz,
utilizou-se regra de três simples, com base no conteúdo de peróxidos em 100 g de óleo de
farelo de arroz e o valor correspondente ao teor de lipídios do respectivo farelo. Para o farelo
de arroz oriundo da parboilização, a quantidade de peróxidos presente em 100% de óleo foi
57,65 mEq Kg-1 (Tabela 8), no entanto, o óleo representou 36,03% (Tabela 2) da composição
química deste farelo, portanto, a quantidade de peróxidos encontrada em 100 g de farelo de
arroz parboilizado foi 20,77 mEq Kg-1, valor 3,85% acima do máximo permitido pela
legislação brasileira para azeite de oliva extra virgem.
Apesar do elevado teor de peróxidos nos óleos oriundos dos farelos de arroz extrusado
e parboilizado, a quantidade proporcional de peróxidos presente nestes farelos armazenados à
temperatura ambiente por cento e oitenta dias, com exceção do farelo de arroz parboilizado
aos cento e oitenta dias de armazenamento, não foi suficiente para tornar estes farelos
inadequados ao consumo humano. Apesar disto, devem ser estudadas formas de
armazenamento que possam garantir ao consumidor um alimento que contenha o mínimo
possível de compostos resultantes da rancificação. A adição de antioxidantes ao farelo de
arroz, além do tratamento térmico, uso de embalagem a vácuo e opaca e armazenamento sob
refrigeração podem ser opções para aumentar a vida útil do produto. Os antioxidantes agem
na inativação dos radicais livres, na complexação de íons metálicos ou na redução dos
hidroperóxidos (ARAÚJO, 2004).
5.2.4 Insetos
Ao longo do período de armazenamento observou-se que a embalagem utilizada para
armazenamento dos farelos de arroz, filmes plásticos de polietileno de baixa densidade (15
µm de espessura) termosoldados, não foi suficiente para impedir o ataque de insetos aos
farelos de arroz estudados. Aos cento e vinte dias de estocagem detectou-se a presença de
ovos nos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado armazenados à temperatura ambiente.
Em seguida, apareceram larvas, e após, insetos adultos (Figura 10).
67
A B C Figura 10. Teias com ovos (A), larvas (B) e insetos adultos (C) de Corcyra Cephalonica
presentes nos farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado embalados em filmes de polietileno de baixa densidade (15 µm de espessura) após cento e vinte dias de estocagem à temperatura ambiente.
As espécies detectadas foram Corcyra Cephalonica, popularmente conhecida como
traça comum em arroz e Oryzaephilos surinamensis, besouro de arroz, comumente
encontrados em arroz e seus subprodutos quando armazenados (Figura 11).
A B Figura 11. Corcyra Cephalonica (A) e Oryzaephilos surinamensis (B) encontrados nos
farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado embalados em filmes de polietileno de baixa densidade (15 µm de espessura) após cento e vinte dias de estocagem à temperatura ambiente.
Fonte: GALLO et al. (1978ab).
68
A Corcyra Cephalonica é uma praga primária que se caracteriza por alimentar da
parte externa do grão de arroz, podendo também atacar a parte interna, desenvolvendo-se,
preferencialmente, em ambientes escuros. Estes insetos possuem elevado potencial biótico,
uma vez que podem multiplicar rapidamente. O Oryzaephilos surinamensis é uma espécie
classificada como secundária por atacar os grãos previamente danificados, além de farinhas,
farelos e rações (FERREIRA, 2006).
O aparecimento de insetos nas amostras de farelos de arroz estudados tornou-os
impróprios ao consumo, sendo o teste sensorial dos biscoitos elaborados com farelo de arroz
extrusado interrompido, sendo a última amostragem realizada aos noventa dias de
armazenamento.
5.2.5 Fungos
Aos cento e oitenta dias de armazenamento, assim como no início da estocagem, foi
quantificado o número de colônias de fungos (UFC g-1) presente nos farelos de arroz cru,
extrusado e parboilizado. Na Tabela 9 está apresentada a contagem de fungos nos farelos de
arroz no tempo inicial e aos cento e oitenta dias de armazenamento à temperatura ambiente.
Tabela 9. Média seguida pelo desvio-padrão e coeficiente de variação de colônias de fungos (UFC g-1 de farelo) em amostras de farelo de arroz no tempo inicial e aos cento e oitenta dias de armazenamento à temperatura ambiente.
Fungos (UFC g-1 de farelo) Período de armazenamento FAC FAE FAP
C. V.1 (%)
Tempo inicial2,3 5,3 x 103 Aa ± 2160,25 (40,50)
1,5 x 101 Ba ± 8,37 (55,78)
6,3 x 103 Aa ± 1032,80 (16,31)
35,50
180 dias de armazenamento
5,2 x 103 Aa ± 3709,45 (71,34)
0,7 x 101 Ba ± 8,16 (122,47)
1,8 x 103 Bb ± 983,19 (53,63)
94,41
C. V.1 (%) 57,63 76,30 24,69 1 C. V.: coeficiente de variação obtido na análise de variância. 2 Letras iguais e maiúsculas na mesma linha não diferem entre si a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey. 3 Letras iguais e minúsculas na mesma coluna não diferem entre si a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey.
Aos cento e oitenta dias de armazenamento à temperatura ambiente, assim como no
início do experimento, todos os farelos apresentaram contaminação fúngica, sendo detectada
presença de colônias de Aspergillus sp. No tempo inicial, o farelo de arroz extrusado
apresentou a menor contaminação, sendo diferente (P ≤ 0,05) do farelo de arroz cru e
69
parboilizado, que não diferiram entre si (P > 0,05), indicando que a extrusão foi eficiente para
a redução significativa de unidades formadoras de colônias de fungos. Aos cento e oitenta
dias de armazenamento o farelo de arroz cru apresentou maior (P ≤ 0,05) contaminação
fúngica que os farelo de arroz extrusado e parboilizado, que não diferiram (P > 0,05) entre si.
Ao longo do período de armazenamento, ocorreu redução (P ≤ 0,05) da quantificação fúngica
para o farelo de arroz parboilizado (P ≤ 0,05), no entanto, os farelos de arroz cru e extrusado
não apresentaram variação significativa (P > 0,05) entre o início e o final do experimento
(Tabela 9).
O gênero Aspergillus pode ser encontrado em produtos oriundos do campo, em
armazéns, moinhos, silos, equipamentos e lugares onde são armazenados, manuseados e
processados produtos agrícolas. Esses fungos podem ter menor crescimento em produtos com
baixa umidade. É indicador de deterioração em sementes e grãos por danificar o gérmen,
causar descoloração e alterações nutricionais, estando envolvido na produção de micotoxinas
(FARIAS et al., 2000; MÁRCIA; LÀZZARI, 1998).
Apesar do ataque de insetos aos farelos de arroz armazenados, este fato não contribuiu
para uma maior contaminação fúngica, como suposto por Márcia e Lazzari (1998) em
trabalho desenvolvido com milho e derivados, no qual a presença de inseto no material
armazenado contribuiu com um maior ataque fúngico por propiciar condições de umidade e
temperatura favoráveis ao desenvolvimento de fungos.
Em trabalho realizado por Lima et al. (2000) com arroz e derivados, armazenados por
até vinte e quatro meses, os autores também observaram presença de Aspergillus sp. em todo
o período, porém com maior número de unidades formadoras de colônias após doze meses de
armazenamento, com predominância, para o farelo de arroz, das espécies Aspergillus
candidus, Aspergillus rubber e Aspergillus flavus. Segundo esses autores, apesar da presença
de várias espécies de Aspergillus, a análise toxicológica não revelou presença de micotoxina
no arroz e produtos derivados. Rupollo et al. (2004) verificaram que no início do
armazenamento de aveia predominou a contaminação de fungos provenientes do campo,
característicos da lavoura e após três meses de estocagem foi detectado o maior número de
colônias fúngicas, composta principalmente pelos gêneros característicos do armazenamento
de grãos, como Aspergillus e Penicilium, especialmente nas amostras com maior teor de
umidade, no entanto, não foi detectada presença de micotoxinas.
Vale lembrar que não foram seguidos padrões de higienização específicos para a
obtenção dos farelos utilizados neste trabalho. Portanto, para que os farelos possam ser
70
destinados à alimentação humana, devem ser seguidas normas de boas práticas, para obtenção
de produtos com melhor qualidade sanitária.
5.2.6 Odor e gosto dos biscoitos elaborados com farelo de arroz extrusado
A avaliação dos cookies elaborados com substituição da farinha de trigo e fécula de
mandioca por farelo de arroz extrusado armazenado a -20 ºC (amostra controle, igual à
amostra referência) e por farelo de arroz armazenado a temperatura ambiente (amostra teste)
está ilustrada na Tabela 10.
Tabela 10. Média seguida pelo desvio-padrão da avaliação sensorial do odor e do gosto dos cookies elaborados com farelo de arroz extrusado armazenado a -20 °C (amostra controle) e à temperatura ambiente (amostra teste).
Atributos Tempo de armazenamento
Amostra controle Amostra teste R2 C. V.1 (%)
P
30 dias 4,83A ± 1,32 4,17B ± 1,31 0,9688 7,51 0,0001 60 dias 4,37B ± 1,18 4,59A ± 1,29 0,9676 7,06 0,0001
Odor2
90 dias 5,07A ± 1,40 4,46B ± 1,41 0,9715 7,28 0,0001 30 dias 5,30A ± 1,37 5,25A ± 1,67 0,9695 7,18 0,0001 60 dias 5,12A ± 1,27 4,89B ± 1,40 0,9722 6,31 0,0001
Gosto
90 dias 5,43A ± 1,22 4,87B ± 1,59 0,9561 8,31 0,0001 1 Coeficiente de variação obtido na análise de variância. 2 Letras iguais na mesma linha não diferem entre si a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey. * Médias seguidas pelo desvio-padrão.
As médias dos escores das amostras controle em relação à amostra referência e teste
em relação à referência foram comparadas para verificação do grau de acerto dos provadores
e da diferença entre a amostra teste e a referência, respectivamente.
Segundo Araújo (2004) a oxidação está relacionada à deterioração de vários produtos
biologicamente importantes, alterando dentre outras, a qualidade sensorial de alimentos
(sabor, aroma e textura). O odor no biscoito elaborado com farelo de arroz extrusado
armazenado à temperatura ambiente por até noventa dias foi menos intenso que o odor do
biscoito referência, escores entre 4,59-4,17, situando-se entre odor igual à referência (escore
5) e odor menos intenso que a referência com pequena intensidade de diferença (escore 4).
Portanto, a percepção de odor de ranço não foi observada até os noventa dias de avaliação.
Aos trinta dias, o biscoito elaborado com farelo de arroz extrusado armazenado à
temperatura ambiente foi considerado mais gostoso (escore 5,25), situando-se entre gosto
71
igual à referência (escore 5) e mais gostoso que a referência com pequena intensidade de
diferença (escore 6). Portanto, o gosto não foi relacionado ao ranço, que geralmente é
associado ao menos gostoso. Aos 60 e 90 dias, os escores obtidos para a amostra teste foram
4,89 e 4,87, respectivamente. Observa-se que os escores obtidos pela amostra controle em
relação à amostra referência foram de 5,12 e 5,43, respectivamente. Caso estas médias fossem
5, o grau de acerto dos provadores seria de 100%. Como houve um desvio de 0,12 e 0,43 nas
notas, conclui-se que o grau de erro dos provadores foi maior que as diferenças observadas
entre a amostra teste e a referência (0,11 e 0,13), indicando que os provadores não foram
sensíveis à detecção sensorial deste atributo nos biscoitos avaliados. Assim, pode-se supor
que não houve diferença entre o gosto da amostra teste e da amostra controle durante os
noventa dias de armazenamento, apesar das diferenças significativas (P ≤ 0,01) apontadas
pelo teste F.
Segundo Araújo (2004), os peróxidos são instáveis e não causam alterações danosas
ao sabor dos alimentos, mas sim os produtos oriundos de sua decomposição, como aldeídos,
cetonas, álcoois, hidrocarbonetos e ácidos. Apesar do elevado conteúdo de peróxidos presente
no óleo do farelo de arroz, supõe-se que o conteúdo de peróxidos não foi representativo para o
biscoito elaborado com farelo de arroz extrusado por até noventa dias de armazenamento à
temperatura ambiente, uma vez que este não apresentou características sensoriais que o
definissem como rançoso, provavelmente pela ausência de quantidade significativa de
compostos secundários da oxidação, responsáveis pelo sabor e odor característicos de
produtos rançosos.
Carvalho, Cruz e Soares (1996) elaboraram biscoito tipo amanteigado com até 20%
de substituição da farinha de trigo por farelo de arroz tratado em estufa ou autoclavado e
avaliaram a estabilidade destes biscoitos embalados em sacos de polietileno selados, por cento
e cinqüenta dias. Os provadores não detectaram odor e sabor de ranço nos biscoitos
elaborados com farelo de arroz durante cento e cinqüenta dias de avaliação, apesar das baixas
notas atribuídas a estes porque mesmo no início do armazenamento as notas atribuídas aos
biscoitos foram baixas.
72
5.3 QUALIDADE FÍSICO-QUÍMICA E SENSORIAL DE BISCOITOS ELABORADOS
COM FARELO DE ARROZ EXTRUSADO
Durante a elaboração dos biscoitos, observou-se que a adição gradual de farelo
extrusado tornava a massa amolecida, difícil de ser moldada. Carvalho, Cruz e Soares (1996)
observaram que a adição de farelo de arroz tratado em estufa na massa de biscoito, ao
contrário do observado neste trabalho, tornou a massa dura e quebradiça, devido à menor
umidade do farelo em relação à farinha de trigo. No entanto, os biscoitos formulados com
maior quantidade de farelo apresentaram maiores teores de umidade, evidenciando a
capacidade de retenção de água pela fibra presente no farelo de arroz. Neste trabalho, a
capacidade de retenção de água pelas fibras do farelo de arroz foi evidenciada durante a
elaboração dos biscoitos, uma vez que o aumento da proporção de farelo adicionado à massa
tornava esta mais mole.
5.3.1 Aceitabilidade
A idade dos provadores variou entre 21-30 anos, sendo maior a porcentagem de
mulheres (52,9-57,1%). Quase a totalidade dos provadores apreciava biscoitos (98,6%) e lia
rótulos de produtos sempre ou às vezes (35,7-50% e 47,1-58,6%, respectivamente), sugerindo,
desta forma, que se interessam pelo conteúdo nutritivo dos alimentos. Os resultados obtidos
no teste de aceitabilidade estão ilustrados na Tabela 11.
Tabela 11. Escores médios seguidos pelos desvios-padrão e coeficientes de variação para aparência, textura e sabor e intenção de compra dos biscoitos formulados com diferentes níveis de substituição da farinha de trigo (FT) e fécula de mandioca (FM) por farelo de arroz extrusado (FAE).
Nível de substituição de FT e FM por FAE (%) Atributos
0 (controle) 12,5 25 37,5 50 C. V.1
(%) Aparência2 6,94A ± 1,27
(18,33) 6,43A ± 1,29
(20,09) 6,71A ± 1,27
(19,00) 6,91A± 1,29
(18,71) 6,70A± 1,53
(22,78) 20,32
Textura 7,48A ± 1,37 (18,30)
6,96A ± 1,37 (19,79)
7,38A± 1,35 (18,34)
7,40A± 1,07 (14,44)
7,40A± 1,39 (18,75)
17,60
Sabor 7,53A ± 1,49 (19,85)
7,23A ± 1,23 (17,01)
7,44A± 1,34 (17,96)
7,36A± 1,45 (19,78)
7,03A ± 1,62 (23,10)
19,58
Intenção de compra (%)
85,71 88,57 85,57 78,60 82,86
1 C. V.: coeficiente de variação obtido na análise de variância. 2 Letras iguais na mesma linha não diferem a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey.
73
Não houve diferença significativa (P > 0,05) em relação aos escores atribuídos à
aparência, textura e sabor dos biscoitos tipo cookie elaborados com diferentes níveis de
substituição de farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado. Os escores
atribuídos à aparência variaram entre 6 (gostei ligeiramente) e 7 (gostei regularmente). Os
atributos textura e sabor obtiveram escores entre 7 (gostei regularmente) e 8 (gostei muito),
com exceção da textura (6,96) do biscoito elaborado com 12,5% de substituição de farinha de
trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado. Na Figura 12 estão ilustrados os
biscoitos elaborados com diferentes níveis de substituição da farinha de trigo e fécula de
mandioca por farelo de arroz extrusado.
0% FAE 12,5% FAE 25% FAE 37,5% FAE 50% FAE Figura 12. Biscoitos elaborados com diferentes níveis de substituição (%) da farinha de trigo
e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado (FAE).
Apesar dos escores relacionados à aparência permanecerem abaixo de 7,0, este
parâmetro poderia ser melhorado pela utilização de formas ou sacos de confeiteiro com bico
para padronização do tamanho e da forma dos biscoitos. A cor escura dos biscoitos também
pode ter contribuído para os menores escores obtidos para a aparência, embora a cor seja
característica de produtos integrais.
Alguns autores pesquisaram a aceitação de biscoitos elaborados com materiais
fibrosos. Galdeano e Grossmann (2006) verificaram a aceitação de biscoitos elaborados com
20% de casca de aveia crua ou extrusada e observaram que os biscoitos, quando formulados
com a casca de aveia extrusada obtiveram maior aceitação sensorial. Segundo Gutkoski et al.
(2007), biscoitos elaborados com maiores teores de flocos de aveia tostados (20%) e
concentrado de β-glicanas (12%), obtido do farelo de aveia, obtiveram melhor aceitabilidade
que os demais biscoitos produzidos.
Biscoitos elaborados com 20%, 30% e 40% de substituição da farinha de trigo por
farelo de arroz desengordurado não foram bem aceitos em relação ao gosto e à impressão
sensorial deixada pelo alimento na boca, porém a incorporação de 10% de farelo de arroz
nestes biscoitos foi sensorialmente aceita em relação à característica da superfície, textura,
74
gosto e impressão deixada na boca, o mesmo ocorrendo com a substituição de 20% de farinha
de trigo por farelo de trigo ou cevada e pela substituição por 30% de farelo de aveia. Biscoitos
elaborados com 30% de substituição de farinha de trigo por farelo de arroz apresentaram
textura endurecida (SUDHA; VETRIMANI; LEELAVATHI, 2007).
A utilização de até 50% de farelo de arroz extrusado em substituição à farinha de trigo
e fécula de mandioca (máximo nível de substituição utilizado neste trabalho) em biscoitos tipo
cookie foi aceita sensorialmente quanto à aparência, textura e sabor. A intenção de compra
dos biscoitos elaborados neste trabalho por parte dos provadores variou entre 78,6-88,6%,
sendo de 82,8% para o biscoito elaborado com 50% de substituição, confirmando a
aceitabilidade dos biscoitos pelos provadores (Tabela 11). A utilização de farelo de arroz
extrusado na elaboração dos biscoitos cookie avaliados neste trabalho pode ter contribuído
para uma melhoria da aceitabilidade dos mesmos, uma vez que os atributos aparência, textura
e sabor de todos os biscoitos elaborados com farelo de arroz extrusado não diferiram
significativamente do biscoito controle, elaborado sem farelo de arroz. Provavelmente o farelo
de arroz quando extrusado possui sabor mais suave que o tratado em estufa ou autoclavado,
com menor conteúdo de compostos que provocam sabor residual.
5.3.2 Cor instrumental
Os parâmetros instrumentais de cor dos biscoitos elaborados com diferentes níveis de
substituição da farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado pode ser
visualizada na Tabela 12.
Tabela 12. Valores médios seguidos pelos desvios-padrão e coeficientes de variação da
luminosidade (L*) e das coordenadas de cromaticidade (a*) e (b*) nos biscoitos elaborados com diferentes níveis de substituição de farinha de trigo (FT) e fécula de mandioca (FM) por farelo de arroz extrusado (FAE).
Nível de substituição de FT e FM por FAE (%) Parâmetros de cor 0 12,5 25 37,5 50
C. V.1 (%)
L2 58,51A ± 1,03 (1,77)
59,05A ± 1,49 (2,52)
55,99B ± 1,62 (2,90)
54,78B ± 1,42 (2,59)
49,14C ± 2,86 (5,82)
3,26
a* 9,71B ± 0,89 (9,15)
7,38C ± 0,43 (5,80)
9,91B ± 0,51 (5,14)
9,94B ± 1,17 (11,77)
13,85A ± 2,16 (15,62)
12,02
b* 27,01B ± 0,81 (3,01)
24,64C ± 0,72 (2,91)
25,13BC ± 0,42 (1,67)
25,83BC ± 0,81 (3,13)
32,77A ± 5,30 (16,17)
8,80
1 C. V.: coeficiente de variação obtido na análise de variância. 2 Letras iguais na mesma linha não diferem a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey.
75
O gráfico com as regressões para luminosidade e para as coordenadas de
cromaticidade a* e b* dos biscoitos elaborados com diferentes níveis de substituição de
farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado pode ser visualizado na
Figura 13.
B
BBAA
ABCBC
CB
AB
BCB
y = 57,1294 + 2,2143x - 0,7523x2
R2 = 0,9675
y = 32,6911 - 6,8078x + 1,3462x2
R2 = 0,9492
y = 11,9070 - 3,1987x + 0,7136x2
R2 = 0,8710
10
20
30
40
50
60
0 12,5 25 37,5 50
Nível de substituição de FT e FM por FAE (%)1
Par
âmet
ros
de c
or L
a*
b*
1 Letras iguais na mesma linha não diferem a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey. * Os termos em negrito são significativos a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey. Figura 13. Luminosidade L* e coordenadas de cromaticidade a* e b* dos biscoitos
elaborados com diferentes teores de substituição da farinha de trigo (FT) e fécula de mandioca (FM) por farelo de arroz extrusado (FAE).
A luminosidade (L*), que mostra quão claro ou escuro é o produto (0 totalmente preto
e 100 totalmente branco), tendeu à diminuição do valor (P ≤ 0,05), ou seja, ao escurecimento
com aumento do nível de substituição da farinha de trigo e fécula de mandioca pelo farelo de
arroz extrusado, fato esperado devido ao farelo de arroz extrusado possuir cor mais escura que
a farinha de trigo e a fécula de mandioca. O biscoito com 50% de substituição de farinha de
trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado apresentou valor menor para
luminosidade (P ≤ 0,05). O biscoito controle e o elaborado com 12,5% de substituição da
farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado, assim como o com 25% e
37,5% de farelo, não apresentaram diferenças significativas (P > 0,05) entre si em relação a
este parâmetro. A regressão apresentou coeficiente de determinação de 0,9675, coeficiente de
variação de 3,26% e foi significativa para os efeitos linear (P = 0,0011) e quadrático (P =
0,0001), evidenciando que a quantidade de farelo de arroz extrusado adicionada à massa
afetou a luminosidade dos biscoitos elaborados.
A utilização de 10%, 20%, 30% e 40% de farelos de trigo, arroz ou aveia em
substituição à farinha de trigo na elaboração de biscoitos causou escurecimento proporcional à
76
quantidade de farelo adicionada (SUDHA; VETRIMANI; LEELAVATHI, 2007). Carvalho,
Cruz e Soares (1996) verificaram que o biscoito formulado com farelo de arroz tratado em
estufa apresentou cor mais escura que os biscoitos elaborados com farelo de arroz cru ou
autoclavado, sendo que este propiciou cor tendendo mais ao claro. Cereais matinais contendo
farinha de milho e farelo de maracujá extrusados apresentaram valores para a luminosidade
decrescentes à medida que a quantidade de farelo de maracujá era adicionada, resultando em
produtos mais escuros e menos amarelos (LEORO, 2007), tendências semelhantes à
observada neste trabalho, uma vez que a luminosidade apresentou valores decrescentes à
medida que se adicionou teores crescente de farelo de arroz à massa do biscoito.
Os valores da coordenada a* estão entre –60 a +60 e representam variação cromática
entre verde e vermelho. O biscoito com 50% de substituição da farinha de trigo e fécula de
mandioca por farelo de arroz apresentou o maior valor (P ≤ 0,05) para este parâmetro. A
regressão foi significada para a coordenada a* com coeficiente de determinação de 0,9492 e
coeficiente de variação de 12,02%, sendo que os efeitos lineares e quadráticos foram
significativos ambos com P = 0,0001, conforme observado na Figura 13. Avaliando-se os
biscoitos, observa-se que esta coordenada tendeu ao vermelho à medida que maior quantidade
de farelo foi acrescida à massa.
Em relação à coordenada b*, que varia entre –60 a +60, do azul ao amarelo,
respectivamente, o biscoito elaborados com 50% de substituição de farinha de trigo e fécula
de mandioca por farelo de arroz extrusado possuiu o maior (P ≤ 0,05) valor e o com 12,5% de
substituição o menor, sendo que os biscoitos elaborados com 12,5%, 25% e 37,5%
apresentaram valores intermediários, não diferindo (P > 0,05) entre si. A regressão foi
significativa, com coeficiente de determinação de 0,9492 e coeficiente de variação de 8,80% ,
sendo os efeitos lineares e quadráticos significativos (ambos com P = 0,0001). Observa-se,
portanto, que a substituição gradual de farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de
arroz extrusado proporciona tendência à coloração amarelada nos biscoitos.
Biscoitos tipo cookie formulados com aveia e β-glicana não diferiram
significativamente em relação à luminosidade e a coordenada a*, o que pode ter contribuído
para a inexistência de diferença significativa em relação aos escores de aparência na análise
sensorial destes biscoitos. Vários fatores podem afetar o desenvolvimento de cor em biscoitos,
como os ingredientes utilizados, principalmente o teor de açúcar e o tempo e temperatura de
assamento, devido à reações de Mailard e de caramelização (GUTKOSKI et al., 2007). Neste
trabalho também não foi verificada diferença significativa na aceitabilidade dos biscoitos em
77
relação às diferentes concentrações de farelo de arroz extrusado utilizadas, apesar da
existência de diferença significativa nos parâmetros de cor avaliados .
5.3.3 Composição centesimal e valor energético total
Na Tabela 13 estão apresentados os teores médios de umidade, proteínas, lipídios e
cinzas dos biscoitos elaborados com diferentes níveis de substituição de farinha de trigo e
fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado. A composição química de um alimento
exprime, mesmo que de forma grosseira, seu valor nutritivo (VILAS BOAS, 1999).
Tabela 13. Média seguida pelo desvio-padrão e coeficiente de variação dos teores de umidade, proteínas, lipídios e cinzas dos biscoitos elaborados com diferentes níveis de substituição de farinha de trigo (FT) e fécula de mandioca (FM) por farelo de arroz extrusado (FAE).
Nível de substituição de FT e FM por FAE1 (%) Componentes1
(g 100 g-1) 0 (controle) 12,5 25 37,5 50 C. V.2 (%)
Umidade3 2,39B ± 0,05 (2,22)
2,53B ± 0,11 (4,68)
3,42A ± 0,13 (3,91)
1,94C ± 0,04 (2,00)
1,86C ± 011 (6,22)
4,50
Proteínas
6,36C ± 0,11 (1,77)
6,74BC ± 0,20 (3,03)
6,76B ± 0,06 (0,92)
7,29A ± 0,15 (2,00)
7,56A ± 0,02 (0,26)
1,98
Lipídios
19,50A ± 1,30 (6,65)
20,91A ± 0,22 (1,05)
21,13A ± 0,01 (0,05)
21,39A ± 0,48 (2,24)
21,90A ± 1,05 (4,81)
4,08
Cinzas 2,08E ± 0,06 (2,95)
2,24D ± 0,03 (1,41)
2,48C ± 0,03 (1,18)
2,90B ± 0,01 (0,48)
3,31A ± 0,02 (0,55)
1,33
1 Umidade em base úmida e demais nutrientes em base seca. 2 C. V.: coeficiente de variação obtido na análise de variância. 3 Letras iguais na mesma linha não diferem a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey.
A umidade de alimentos é uma medida importante, uma vez que está relacionada à
estabilidade, à qualidade e à composição (CECCHI, 2001). Os teores de umidade variaram
entre 1,86-3,42 g 100 g-1. O controle e o tratamento 12,5% substituição de farinha de trigo e
fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado não diferiram entre si (P > 0,05) quanto ao
conteúdo de umidade, assim como os tratamentos com 37,5% e 50% de substituição. O teor
de umidade do biscoito elaborado com 25% de farelo de arroz extrusado foi maior que dos
demais (P ≤ 0,05). Possivelmente a capacidade máxima de retenção de água pelas fibras do
farelo de arroz nos biscoitos foi atingida quando utilizado 25% de substituição da farinha de
trigo e fécula de mandioca por farelo extrusado. A equação de regressão para umidade foi
significativa com coeficiente de determinação de 54,16%, sendo significativos os efeitos
78
linear e quadrático (ambos com P = 0,0001) (Figura 14), indicando que o conteúdo de farelo
de arroz extrusado adicionado à massa afetou a umidade dos biscoitos.
Biscoitos formulados com diferentes concentrações de farinha de banana, ingrediente
rico em fibra, não apresentaram diferenças significativas no teor de umidade, apesar do
biscoito elaborado com maior teor de farinha de banana ter apresentado 7,14% a menos de
umidade que o biscoito controle (FASOLIN et al., 2007). Cookies elaborados com gérmen de
trigo desengordurado apresentaram teores de umidade crescentes, variando entre 8,37-9,02 g
100 g-1, à medida que maior quantidade de gérmen trigo (teor máximo de 25%) foi adicionado
à massa (ARSHAD; ANJUM; ZAHOOR, 2007), valores superiores aos verificados neste
trabalho. Em pães elaborados com até 15% de farelo de arroz, estabilizado em tambor rotativo
aquecido com vapor, em substituição à farinha de milho, o teor de umidade não diferiu entre
os tratamentos (DELAHAYE; PENA, 2006).
C1C1
A1B1B1
AABBCC
AAAAA
A2B2
C2D2E2
y = 18,4967 + 1,2847x – 0,1259x2
R2 = 0,9314
y = 6,0593 + 0,2940x
R2 = 0,9519
y (1) = 1,5113 + 1,0476x - 0,2024x2
R2 = 0,5416
y (2) = 0,1667 + 0,3120x
R2 = 0,9657
0
5
10
15
20
25
0 12,5 25 37,5 50
Níveis de substituição de FT e FM por FAE (%)1
Con
cent
raçã
o (g
100
g-1)
Umidade(1)
Proteínas
Lipídios
Cinzas(2)
Os termos da equação em negrito são significativos a 0,05 de probabilidade. 1 Letras iguais na mesma linha não diferem entre si a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey. Figura 14. Teores médios de umidade, proteínas, lipídios e cinzas dos biscoitos elaborados
com diferentes níveis de substituição de farinha de trigo (FT) e fécula de mandioca (FM) por farelo de arroz extrusado (FAE).
O maior conteúdo de proteínas (P ≤ 0,05) foi encontrado no biscoito com 50% de
substituição de farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado e este não
diferiu (P > 0,05) do biscoito com 37,5% de substituição. Os tratamentos elaborados com
12,5% e 25,0% de farelos de arroz extrusado obtiveram valores intermediários de proteínas e
não diferiram (P > 0,05) entre si. A regressão para o teor de proteínas foi significativa, com
coeficiente de determinação de 95,19%, coeficiente de variação de 1,98 e, somente o efeito
linear foi significativo (P = 0,0001), conforme ilustrado na Figura 14.
79
O conteúdo de proteínas em biscoito elaborado com 20% farelo de arroz extrusado foi
7,65 g 100 g-1, enquanto que no biscoito controle foi 6,55 g 100 g-1 (SHARMA; CHAUHAN,
2002), valor próximo ao verificado neste trabalho para o biscoito controle e superior para o
biscoito formulado com 50% de substituição de farinha de trigo e fécula de mandioca por de
farelo de arroz extrusado. Biscoitos elaborados com 20% de substituição de farinha de trigo
por casca de aveia extrusada apresentaram 5,21 g 100 g-1 de proteínas, valor inferior ao
verificado neste trabalho para todos os biscoitos elaborados (GALDEANO; GROSSMANN,
2006). Arshad, Anjum e Zahoor (2007) verificaram variação protéica de 11,9-16,2 g 100 g-1
em biscoitos elaborados com até 25% de gérmen de trigo desengordurado em substituição à
farinha de trigo, valores superiores aos encontrados neste trabalho, porém, como também
observado neste trabalho, crescentes à medida que maior quantidade de ingrediente
alternativo foi adicionado à massa.
O teor de lipídios dos biscoitos formulados variou entre 19,5-21,9 g 100 g-1, não
diferindo (P > 0,05) entre os tratamentos, apesar do conteúdo considerável de lipídios do
farelo de arroz extrusado. A regressão apresentou coeficiente de determinação de 93,14%,
coeficiente de variação 4,08% e não foi significativa, com efeitos linear e quadrático de
0,1126 e 0,3216, respectivamente, indicando que a quantidade de farelo de arroz adicionado à
massa não interferiu significativamente no teor lipídico do biscoito (Figura 14). O conteúdo
lipídico de biscoitos elaborados com 20% de substituição de farinha de trigo por casca de
aveia extrusada foi 15,65 g 100 g-1 (GALDEANO; GROSSMANN, 2006), inferior ao
verificado neste trabalho em relação a todos os biscoitos elaborados. Em cookies elaborados
com café expresso, café solúvel e café torrado e moído, os valores de lipídios foram 20,80 g
100 g-1, 20,90 g 100 g-1 e 21,70 g 100 g-1 respectivamente (RODRIGUES et al., 2007).
O conteúdo de cinzas nos biscoitos variou entre 2,08-3,31 g 100 g-1, sendo diferente (P
≤ 0,05) entre todos os tratamentos. O tratamento elaborado com 50% de substituição de
farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado apresentou maior teor de
cinzas, enquanto que o menor foi encontrado no biscoito controle. O modelo para cinzas foi
significativo, com coeficiente de determinação de 96,57%, coeficiente de variação de 1,33%,
sendo somente o efeito linear significativo (P = 0,0001). Portanto, com a elevação do farelo
de arroz extrusado nos biscoitos houve aumento significativo no conteúdo de cinzas (Figura
14). Galdeano e Grossmann (2006) encontraram em biscoitos elaborados com 20% de casca
de aveia extrusada teor de cinzas (3,15 g 100 g-1) semelhante ao verificado no biscoito com
50% de farelo de arroz extrusado elaborado neste trabalho O conteúdo de cinzas em biscoitos
elaborados com 30% de farinha de banana em substituição à farinha de trigo (1,93 g 100 g-1)
80
foi maior (P > 0,05) que o teor do biscoito controle (1,93 g 100 g-1), como também verificado
neste trabalho para todos os biscoitos elaborados com farelo de arroz extrusado em
substituição à farinha de trigo e fécula de mandioca (FASOLIN, 2007).
Somente os biscoitos controle e o elaborado com 50% de farelo de arroz extrusado
foram analisados quanto ao conteúdo de fibra alimentar total, devido o custo para realização
desta análise, portanto, o carboidrato e valor energético total foram calculados apenas para
estes dois tratamentos (Tabela 14).
O tratamento controle e o elaborado com 50% de farelo de arroz extrusado em
substituição à farinha de trigo e fécula de mandioca não diferiram (P > 0,05) em relação ao
valor calórico total, mas diferiram (P ≤ 0,05) quanto ao teor de carboidratos e fibra alimentar.
Tabela 14. Média seguida pelo desvio-padrão e coeficiente de variação de carboidratos, fibra alimentar e valor energético total (VET) dos biscoitos controle e elaborado com 50% de substituição de farinha de trigo (FT) e fécula de mandioca (FM) por farelo de arroz extrusado (FAE).
Nível de substituição de FT e FM por FAE1 (%) Componentes1
0 (controle) 50
C. V.2 (%)
Carboidratos3 (g 100g-1) 68,61A ± 1,20 (1,75) 60,78B ± 0,48 (0,79) 2,71
Fibra alimentar (g 100g-1) 1,65B ± 0,61 (37,00) 5,17A ± 1,54 (29,88) 17,34
VET (kcal 100g-1) 470,55A ± 7,60 (1,62) 466,22A ± 10,24 (2,20) 1,41 1 Base seca. 2 C. V.: coeficiente de variação obtido na análise de variância. 3 Letras iguais na mesma linha não diferem a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey.
O teor de carboidratos do biscoito elaborado com 50% de substituição da farinha de
trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado foi 11,4% menor (P ≤ 0,05) que o
biscoito controle. A adição de ingrediente fonte de fibra alimentar em produtos pode resultar
na redução do teor de carboidratos do alimento. Em cookies elaborados com farinha de jatobá
sem adição de açúcar, o conteúdo de carboidratos foi 56,9% (SILVA et al., 2001), inferior ao
verificado neste trabalho para o biscoito elaborado com 50% de farelo de arroz extrusado, no
entanto, o biscoito elaborado neste trabalho teve adição de açúcar. Biscoitos salgados
elaborados com 10%, 15% e 20% de farinha de berinjela em substituição à farinha de trigo
possuíram valores de carboidratos de 62,31 g 100 g-1, 59,40 g 100 g-1e 55,49 g 100 g-1,
respectivamente (PEREZ; GERMANI, 2007), sendo o teor de carboidratos do biscoito com
15% de farinha de berinjela próximo ao encontrado neste trabalho para o cookie elaborado
com 50% de farelo de arroz extrusado.
81
O teor de fibra alimentar encontrado no biscoito elaborado com 50% de substituição
de farinha de trigo e fécula de mandioca por de farelo de arroz extrusado foi 213,3% maior
que o do biscoito controle. O teor de fibra alimentar de biscoitos elaborados com 20% de
farelo de arroz extrusado foi 6,45 g 100 g-1, enquanto que no biscoito controle foi 2,00 g 100
g-1 (SHARMA; CHAUHAN, 2002), valores ligeiramente superiores aos verificados neste
trabalho para o biscoito controle e para o biscoito elaborado com 50% de farelo de arroz
extrusado, ressaltando-se que o conteúdo de 6,45 g 100 g-1 se refere a biscoito elaborado com
apenas 20% de farelo de arroz extrusado, enquanto que o valor encontrado neste trabalho,
5,17 g 100 g-1, foi referente ao elaborado com 50% de farelo de arroz extrusado.
Biscoitos elaborados com 10% de farelo de arroz desengordurado apresentaram
conteúdo de fibra alimentar de 3,5 g 100 g-1, sendo 1,9 g 100 g-1 de fibra solúvel e 1,6 g 100
g-1 de fibra insolúvel, enquanto que biscoitos elaborados com 20% de farelo de trigo e 20% de
farelo de cevada possuíram, respectivamente, 6,9 g 100 g-1 e 9,3 g 100 g-1 de fibra alimentar
(SUDHA; VETRIMANI; LEELAVATHI, 2007), valores proporcionalmente superiores aos
verificados neste trabalho para os biscoitos elaborados com 50% de farelo de arroz extrusado.
Os conteúdos de fibra alimentar, assim como dos demais nutrientes, em farelo de arroz
são influenciados por vários fatores como a cultivar, o grau de processamento e o conteúdo de
amido no farelo de arroz (SLAVIN; LAMPE, 1992). Além disto, a extrusão pode interferir no
conteúdo de fibra alimentar dos alimentos, pois além da grande variedade de análises para
quantificação e caracterização de diferentes componentes da fibra, moléculas grandes podem
ser rompidas durante a extrusão e serem caracterizadas como fibra solúvel, fragmentos podem
se unir para formar complexos insolúveis, ou compostos da reação de Maillard podem ser
computados como lignina (CAMIRE, 2001; GUALBERTO et al., 1997). Portanto, vários
fatores podem estar associados ao teor de fibra alimentar no farelo de arroz extrusado ou em
produtos elaborados com este farelo, o que pode justificar as diferenças encontradas neste
trabalho em relação à literatura (SHARMA; CHAUHAN, 2002; SUDHA; VETRIMANI;
LEELAVATHI, 2007).
A fibra alimentar tem sido amplamente reconhecida devido às suas propriedades
relacionadas à promoção da saúde. Atualmente é classificada como alimento funcional por
propiciar ações benéficas ao organismo como diminuição do colesterol sanguíneo, proteção
contra câncer, aumento do trânsito intestinal, intervenção no metabolismo de lipídios e
carboidratos e na fisiologia do trato gastrointestinal (COLLI; SARDINHA; FILISETTI, 2005;
FRANK et al., 2004; COPPINI et al., 2004).
82
A “Ingestão Dietética de Referência” de fibra alimentar para adultos é 25-38 g dia-1,
sendo que homens devem ingerir maior quantidade de fibra que as mulheres (38 g dia-1 e 25-
26 g dia-1, respectivamente) (MAHAN; ESCOTT-STUMP, 2005). A Sociedade Brasileira de
Alimentação e Nutrição (SBAN) recomenda que adultos jovens ingiram no mínimo 20 g dia-1
de fibra (COLLI; SARDINHA; FILISETTI, 2005). Baseando-se na ingestão de fibra
alimentar pela população brasileira, durante a década de setenta a ingestão estava próxima à
recomendação, diminuindo para 80% e 62% nas décadas de oitenta e noventa,
respectivamente (LAJOLO et al., 2001).
A adição de fibras em alimentos tem sido uma alternativa encontrada para compensar
a deficiência existente na dieta. Devido ao aumento do interesse pela fibra, fabricantes de
produtos alimentícios têm isolado fibra alimentar de diferentes fontes para adicioná-las a
alimentos (IOM, 2001). A adição de farelo de arroz, produto rico em fibra, em biscoitos é
uma opção para torná-los mais nutritivos, uma vez que, além do aumento do conteúdo de fibra
alimentar este farelo contém compostos fitoquímicos como colina, inositol, tocoferóis,
tocotrienóis e γ-orizanol (HOFFPAUER, 2005; SAUNDERS, 1990b; SOTOTUKA, 2001),
que podem prevenir o efeito nocivo dos raios UV na pele, suprimir o crescimento de células
cancerosas e diminuir o risco de doenças cardíacas (CARVALHO; BASSINELLO, 2006).
Chotimarkorn e Silalai (2008) observaram que a adição de farelo de arroz em massa
para fritura elevou o conteúdo de tocoferóis, sendo a taxa de degradação dos tocoferóis no
biscoito com farelo de arroz menor que a dos biscoitos elaborados sem farelo de arroz durante
dez dias de estocagem. Verificaram também que a massa formulada com até 15% de farelo de
arroz em substituição à farinha de arroz possuiu 187,5 µg g-1 de orizanol, composto não
presente na massa frita que continha apenas farinha de arroz, evidenciando, desta forma, a
presença deste composto em produtos elaborados com farelo de arroz, mesmo quando
submetidos à temperatura elevada.
Segundo o Ministério da Saúde (BRASIL, 1998), um alimento pode ser considerado
como fonte de fibra quando possui um mínimo de 3 g 100 g-1 de fibras para alimentos sólidos,
portanto, o biscoito elaborado com 50% de farelo de arroz extrusado em substituição à farinha
de trigo e fécula de mandioca pode ser considerado fonte de fibra alimentar.
Os biscoitos controle e com 50% de substituição de farinha de trigo e fécula de
mandioca por farelo de arroz extrusado não diferiram (P > 0,05) em relação ao valor calórico
total, possivelmente pelo balanceamento dos macronutrientes presentes. Bilgiçli, Ibanoglu e
Herken (2007) verificaram que o valor calórico de biscoitos elaborados com ingredientes
fonte de fibra alimentar é menor que o de biscoitos elaborados sem estes ingredientes. Uma
83
opção para maior redução do valor calórico dos biscoitos elaborados com farelo de arroz
extrusado, formulados neste trabalho, é a diminuição na quantidade de margarina adicionada à
massa, uma vez que o farelo de arroz extrusado possui elevado teor de lipídios.
5.3.4 Composição mineral do biscoito controle e do elaborado com farelo de arroz
extrusado
Na Tabela 15 estão quantificados alguns minerais presentes no biscoito controle e no
biscoito formulado com 50% de substituição de farinha de trigo e fécula de mandioca por
farelo de arroz extrusado.
Tabela 15. Média seguida pelo desvio-padrão e coeficiente de variação do teor de alguns
minerais nos biscoitos controle e elaborado com 50% de substituição da farinha de trigo (FT) e fécula de mandioca (FM) por farelo de arroz extrusado (FAE).
Nível de substituição de FT e FM por FAE (%) Minerais1 (mg 100 g-1) 0 (controle) 50
C. V.2 (%)
Cálcio3 131,77A ± 0,00 (0,00) 135,48A ± 0,00 (0,00) 2,40
Magnésio 32,46B ± 1,82 (5,62) 194,18A ± 1,82 (0,94) 0,85
Potássio 173,55B ± 0,00 (0,00) 503,20A ± 0,00 (0,00) 1,90
Fósforo 281,83B ± 0,00 (0,00) 614,32A ± 0,00 (0,00) 5,38
Ferro 2,24B ± 0,04 (1,63) 3,64A ± 0,04 (1,00) 1,75
Zinco 0,69B ± 0,04 (5,26) 1,88A ± 0,04 (1,94) 0,01
Cobre 0,11B ± 0,00 (0,00) 0,32A ± 0,00 (0,00) 1,93
Manganês 0,69B ± 0,15 (21,18) 3,39A ± 0,15 (4,31) 5,31 1 Médias em base seca 2 C. V.: coeficiente de variação gerado na análise de variância. 3 Letras iguais na mesma linha não diferem a 5% de probabilidade de erro pelo teste Tukey.
Os teores de cálcio presentes no biscoito controle e no biscoito elaborado com 50% de
farelo de arroz extrusado em substituição à farinha de trigo e fécula de mandioca não
diferiram (P > 0,05). O biscoito elaborado com 50% de substituição possuiu, em relação ao
biscoito controle, conteúdo significativamente maior (P ≤ 0,05) de magnésio, potássio,
fósforo, ferro, zinco, cobre e manganês.
Na Tabela 16 está ilustrada a contribuição de ingestão referente a 100 g e a uma
porção de 40 g (BRASIL, 2001b), aproximadamente seis unidades (peso médio de 20
repetições: 6,80 g ± 0,51) de biscoito elaborado com 50% de farelo de arroz extrusado em
substituição à farinha de trigo e fécula de mandioca.
84
Os biscoitos elaborados com farelo de arroz extrusado possuem alto teor de magnésio,
fósforo, cobre, manganês, sendo fontes de ferro e zinco, conforme Portaria nº 27, de 13 de
janeiro de 1998 (BRASIL, 1998), que define como alimentos com alto teor de minerais os que
possuem no mínimo 30% da recomendação de ingestão diária em 100 g, e como fonte, os que
possuem no mínimo 15% da recomendação diária em 100 g.
Tabela 16. Valor diário de referência para minerais em 100 g e em uma porção (40 g), aproximadamente seis unidades, de biscoito elaborado com 50% de substituição da farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado.
Valor diário de referência (%)2 Quantidade de biscoito
Categoria1 Ca3 Mg4 K5 P6 Fe7 Zn8 Cu9 Mn10
Homens 13,55 46,23 10,71 87,76 45,50 17,09 35,56 147,39
Mulheres 13,55 62,64* 10,71 87,76 20,22 23,50 35,56 188,33
100 g
Mulheres 60,68**
Homens 5,42 18,49 4,28 35,10 18,20 6,84 14,22 58,96
Mulheres 5,42 25,05* 4,28 35,10 8,09 9,40 14,22 75,33
40 g
Mulheres 24,27** 1 Faixa etária de 19 a 50 anos de idade para homens e mulheres. 2 Estimativa para ingestão do mineral considerando as referências nutricionais para população americana e
canadense (IOM, 1997; IOM, 2000). 3 RDA: doses recomendadas de nutrientes, para homens e mulheres 1.000 mg dia-1. 4 RDA: doses recomendadas de nutrientes, para homens 420 mg/dia e para mulheres, de 19-30* anos, 310 mg
dia-1, e de 31-50** anos, 320 mg dia-1. 5 RDA: doses recomendadas de nutrientes, para homens e mulheres 4.700 mg dia-1. 6 RDA: doses recomendadas de nutrientes, para homens e mulheres 700 mg dia-1. 7 RDA: doses recomendadas de nutrientes, para homens 8 mg dia-1 e para mulheres 18 mg dia-1. 8 RDA: doses recomendadas de nutrientes, para homens 11 mg dia-1 e para mulheres 8 mg dia-1. 9 RDA: doses recomendadas de nutrientes, para homens e mulheres 0,9 mg dia-1. 10 RDA: doses recomendadas de nutrientes, para homens 2,3 mg dia-1 e para mulheres 1,8 mg dia-1.
Uma porção de 40 g de biscoito formulado com 50% de farelo de arroz extrusado em
substituição à farinha de trigo e fécula de mandioca fornece mais de 10% da recomendação
diária de magnésio, fósforo, ferro (para homens), cobre e manganês em relação ao biscoito
controle, formulado sem farelo de arroz. A contribuição quanto a ingestão de zinco pelas
mulheres está próxima a 10% (IOM, 1997; IOM, 2000). Contribuições significativas, visto
que a ingestão de magnésio, ferro e zinco por grande parte da população brasileira está abaixo
da recomendação, e a de cobre, se encontra no limite (COZZOLINO, 2007). O consumo de
biscoitos com 50% de substituição da farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de
arroz extrusado contribui para a adequação de ingestão de magnésio, ferro, cobre, zinco e
manganês.
85
5.3.5 Avaliação microbiológica dos biscoitos controle e elaborado com 50% de farelo de
arroz extrusado
O biscoito controle e o elaborado com 50% substituição de farinha de trigo e fécula de
mandioca por farelo de arroz extrusado apresentaram conformidade quanto aos padrões
microbiológicos sanitários para alimentos exigidos pela Resolução RDC nº 12, de 02 de
janeiro de 2001 (BRASIL, 2001a) (Tabela 17).
Tabela 17. Avaliação microbiológica do biscoito controle e do elaborado com 50% de substituição da farinha de trigo (FT) e fécula de mandioca (FM) por farelo de arroz extrusado (FAE).
Coliformes a 45°C g-1 (UFC g-1)
Estafilococos coagulase positiva (UFC g-1)
Salmonella sp 25g-1 de farelo
Nível de substituição de FT e FM por FAE
Resultado encontrado
VMP1 Resultado encontrado
VMP1 Resultado encontrado
VMP1
0,0 < 10 1,0 x 10 < 100 5,0 x 102 Ausência Ausência 50,0 < 10 1,0 x 10 < 100 5,0 x 102 Ausência Ausência
1 VMP: valor máximo permitido segundo Resolução RDC nº 12, de 02 de janeiro de 2001 (BRASIL, 2001a).
A presença de coliformes e de Estafilococos coagulase representa falta de qualidade
sanitária durante o processamento de alimentos. Estafilococos coagulase é uma bactéria
presente em tecidos animais, sendo um maior número encontrado próximo a aberturas do
corpo e superfícies da pele. As suas enterotoxinas podem provocar gastroenterite
estafilocócica se ingerida, no entanto, esta bactéria é altamente vulnerável ao tratamento
térmico (processo de cocção, forneamento, etc) e agentes sanitizantes. A Salmonella sp. é uma
bactéria patogênica que habita primariamente o trato intestinal de animais, podendo ser
transmitidas aos alimentos ou à água por insetos ou outro organismos (BENNETT;
LANCETTE, 2001; FENG; WEAGANT; GRANT, 2002; JAY, 2000).
Baseando-se nos resultados encontrados para o biscoito elaborado com 50% de farelo
de arroz extrusado em substituição à farinha de trigo e fécula de mandioca, teor máximo de
farelo utilizado, supõe-se que os demais biscoitos formulados (12,5%, 25,0% e 37,5% de
substituição da farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz extrusado), com
menores quantidades de farelo de arroz extrusado, também atendem a exigência da legislação.
Portanto, todos os biscoitos analisados apresentaram conformidade quanto à Resolução RDC
nº 12, de 02 de janeiro de 2001 (BRASIL, 2001a).
86
5.4.6 Custo de ingredientes substituídos para produção de biscoitos
Com exceção da farinha de trigo, fécula de mandioca e farelo de arroz extrusado, a
quantidade dos demais ingredientes utilizados na elaboração dos biscoitos foi constante. O
custo relativo a um quilograma dos ingredientes variantes, obtido no comércio atacadista da
cidade de Goiânia - GO no dia 29 de agosto de 2008 foi: R$ 1,90 para a farinha de trigo, R$
1,40 para a fécula de mandioca e R$ 0,40 para o farelo de arroz cru. O valor do farelo de arroz
cru corresponde a 21,0% do preço da farinha de trigo e 28,6% do preço da fécula de
mandioca.
Para elaboração de uma batelada de biscoito controle, que utilizou 1 kg de farinha de
trigo e 0,5 kg de fécula de mandioca, o custo destes ingredientes foi de R$ 2,60. O biscoito
com 50% de substituição de farinha de trigo e fécula de mandioca por farelo de arroz, utilizou
500 g de farinha de trigo, 250 g de fécula de mandioca e 750 g de farelo de arroz. Portanto, o
custo destes ingredientes para a elaboração do biscoito com 50% de farelo d arroz foi R$ 1,60,
ou seja, 61,5% menor que o custo dos ingredientes variáveis utilizados no biscoito controle,
percentual de redução bastante significativo quando se considera a escala industrial.
Todavia, este percentual de redução não considera o custo referente à extrusão do
farelo de arroz cru (processo que demanda alto investimento inicial) e outros custos
industriais, como os demais ingredientes, mão-de-obra, equipamentos e embalagens. Portanto,
apesar da análise econômica parcial, supõe-se que a utilização de farelo de arroz em
substituição à farinha de trigo e fécula de mandioca na elaboração de biscoitos tipo cookie
reduz consideravelmente o custo de produção, beneficiando a indústria que pode ofertar um
produto de menor custo agregado e de melhor qualidade sensorial, nutricional e
microbiológica e, conseqüentemente, o consumidor.
87
6 CONCLUSÕES
Os farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado possuem alto valor nutritivo, sendo
fontes de proteínas, lipídios, fibra alimentar e minerais.
O farelo de arroz parboilizado possui maior conteúdo de proteínas, lipídios e fibra
alimentar que os farelos de arroz cru e extrusado.
A extrusão aumenta o teor de ferro, enquanto a parboilização aumenta o teor de zinco
nos farelos de arroz.
Os farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado, apresentam padrões microbiológicos
aceitáveis quanto a coliformes a 45 ºC, Bacillus cereus e Salmonella sp.
O processo de extrusão diminui o número de colônias de Aspergillus sp. no farelo de
arroz.
A extrusão e a parboilização são eficientes para inativação da lipase, o que
conseqüentemente causa uma menor concentração de ácidos graxos livres ao longo do
armazenamento, sugerindo que estes tratamentos são efetivos para a prevenção da
rancificação hidrolítica em farelos de arroz extrusado e parboilizado armazenados à
temperatura ambiente.
A extrusão e parboilização favorecem a formação de peróxidos ao longo do período de
armazenamento, uma vez que o tratamento térmico acelera a oxidação na presença de
oxigênio.
A utilização de embalagem permeável ao oxigênio e à luz não é adequada para o
armazenamento de farelos de arroz cru, extrusado e parboilizado à temperatura ambiente.
A embalagem de polietileno de baixa densidade, com 15 µm de espessura, não resiste
ao ataque de insetos, sendo detectados ovos e larvas de insetos a partir de cento e vinte dias de
armazenamento à temperatura ambiente.
O farelo de arroz extrusado embalado em filme de polietileno de baixa densidade (15
µm de espessura) e armazenado à temperatura ambiente por até noventa dias pode ser
utilizado em cookies sem afetar o odor e gosto destes.
Cookies elaborados com até 50% de substituição da farinha de trigo e fécula de
mandioca por farelo de arroz extrusado possuem boa aceitabilidade quanto à aparência,
textura e sabor.
O consumo de biscoitos elaborados com farelo de arroz extrusado pode garantir ao
consumidor um alimento de qualidade sensorial, nutricional, funcional e microbiológica.
88
A utilização de farelo de arroz extrusado na elaboração de biscoitos é uma alternativa
viável para diminuição de custos na indústria e oferta de alimentos mais acessível ao
consumidor de baixa renda.
Novas pesquisas são necessárias para viabilizar ainda mais a utilização do farelo de
arroz na alimentação humana, como aspectos relacionados à melhor conservação do farelo de
arroz (embalagem, condições de obtenção e armazenamento) e avaliação biológica dos seus
nutrientes e compostos funcionais.
89
REFERÊNCIAS
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